| İlker Mühendislik |
1
DEPREM BÖLGELERİNDE YAPILACAK BİNALAR
HAKKINDA ESASLAR
BÖLÜM 1 – GENEL HÜKÜMLER
1.1. KAPSAM
1.1.1 – Bu Yönetmelik hükümleri,
deprem bölgelerinde yeni yapılacak binalar ile daha
önce
yapılmış mevcut binalara uygulanır.
1.1.2 – Kullanım amacı ve/veya taşıyıcı
sistemi değiştirilecek, deprem öncesi veya
sonrasında
performansı değerlendirilecek ve güçlendirilecek olan mevcut binalar için
uygulanacak
hükümler Bölüm 7’de
verilmiştir.
1.1.3 – Bu Yönetmelik hükümleri,
betonarme (yerinde dökülmüş ve öngerilmeli veya
öngerilmesiz
prefabrike), çelik ve yığma binalar ile bina türü yapılar için geçerlidir.
1.1.4 – Ahşap bina ve bina türü
yapılara uygulanacak minimum koşul ve kurallar, ilgili
yönetmelik
hükümleri yürürlüğe konuluncaya dek, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı
tarafından
saptanacak ve projeleri bu esaslara göre düzenlenecektir.
1.1.5 – Binalar ve bina türü
yapılar dışında, tasarımının bu yönetmelik hükümlerine
göre
yapılmasına izin verilen bina türü olmayan diğer yapılar, Bölüm 2’de, 2.12 ile
tanımlanan
yapılarla sınırlıdır. Bu bağlamda; köprüler, barajlar, kıyı ve liman yapıları,
tüneller,
boru hatları, enerji nakil hatları, nükleer santrallar, doğal gaz depolama
tesisleri
gibi
yapılar, tamamı yer altında bulunan yapılar ve binalardan farklı hesap ve
güvenlik
esaslarına
göre projelendirilen diğer yapılar bu Yönetmeliğin kapsamı dışındadır.
1.1.6 – Bina taşıyıcı sistemini
deprem hareketinden yalıtmak amacı ile, bina taşıyıcı
sistemi
ile temelleri arasında özel sistem ve gereçlerle donatılan veya diğer aktif ve
pasif
kontrol sistemlerini içeren binalar, bu Yönetmeliğin kapsamı dışındadır.
1.1.7 – Bu Yönetmeliğin kapsamı
dışındaki yapılara uygulanacak koşul ve kurallar,
kendi
özel yönetmelikleri yapılıncaya dek, ilgili Bakanlıklar tarafından çağdaş
uluslararası
standartlar gözönünde tutularak saptanacak ve projeleri bu esaslara göre
düzenlenecektir.
1.2. GENEL İLKELER
1.2.1 – Bu Yönetmeliğe göre yeni
yapılacak binaların depreme dayanıklı tasarımının
ana
ilkesi; hafif şiddetteki depremlerde binalardaki yapısal ve yapısal olmayan
sistem
elemanlarının
herhangi bir hasar görmemesi, orta şiddetteki depremlerde yapısal ve
yapısal
olmayan elemanlarda oluşabilecek hasarın sınırlı ve onarılabilir düzeyde
kalması,
şiddetli depremlerde ise can güvenliğinin sağlanması amacı ile kalıcı yapısal
hasar
oluşumunun sınırlanmasıdır. Mevcut binaların değerlendirmesi ve
güçlendirilmesinde
esas alınan performans kriterleri Bölüm 7’de tanımlanmıştır.
2
1.2.2 – Bu Yönetmeliğe göre yeni
binaların tasarımında esas alınacak tasarım depremi,
1.2.1’de tanımlanan şiddetli depreme karşı gelmektedir. Bölüm 2, Tablo 2.3’te
tanımlanan
Bina Önem Katsayısı I = 1 olan
binalar için, tasarım depreminin 50 yıllık
bir süre
içinde aşılma olasılığı %10’dur. Farklı aşılma olasılıklı depremler, mevcut
binaların
değerlendirmesi ve güçlendirilmesinde gözönüne alınmak üzere Bölüm 7’de
tanımlanmıştır.
1.2.3 – Bu Yönetmelikte
belirtilen deprem bölgeleri, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı’nca
hazırlanan
ve 18/04/1996 tarihli ve 96/8109 sayılı Bakanlar Kurulu kararı ile yürürlüğe
konulan Türkiye Deprem Bölgeleri Haritası’ndaki birinci, ikinci,
üçüncü ve dördüncü
derece
deprem bölgeleridir.
1.2.4 – Bu Yönetmeliğe göre
deprem bölgelerinde yapılacak binalar, malzeme ve işçilik
koşulları
bakımından Türk Standartları’na ve Bayındırlık ve İskan Bakanlığı “Genel
Teknik
Şartnamesi” kurallarına uygun olacaktır.
3
BÖLÜM 2 - DEPREME DAYANIKLI BİNALAR İÇİN
HESAP KURALLARI
2.0. SİMGELER
A(T) =
Spektral İvme Katsayısı
Ao = Etkin Yer İvmesi Katsayısı
Ba = Taşıyıcı sistem elemanının a asal ekseni doğrultusunda tasarıma
esas iç
kuvvet
büyüklüğü
Bax = Taşıyıcı sistem elemanının a asal ekseni doğrultusunda, x
doğrultusundaki
depremden
oluşan iç kuvvet büyüklüğü
Bay = Taşıyıcı sistem elemanının a asal ekseni doğrultusunda, x’e dik
y
doğrultusundaki
depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü
Bb = Taşıyıcı sistem elemanının b asal ekseni doğrultusunda tasarıma
esas iç
kuvvet
büyüklüğü
Bbx = Taşıyıcı sistem elemanının b asal ekseni doğrultusunda, x
doğrultusundaki
depremden
oluşan iç kuvvet büyüklüğü
Bby = Taşıyıcı sistem elemanının b asal ekseni doğrultusunda, x’e dik
y
doğrultusundaki
depremden oluşan iç kuvvet büyüklüğü
BB = Mod Birleştirme Yöntemi’nde mod katkılarının birleştirilmesi ile
bulunan
herhangi
bir büyüklük
BD = BB büyüklüğüne ait büyütülmüş değer
Di = Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nde burulma düzensizliği olan
binalar için
i’inci
katta ± %5 ek dışmerkezliğe uygulanan büyütme katsayısı
dfi = Binanın i’inci katında Ffi fiktif yüklerine göre hesaplanan yerdeğiştirme
di = Binanın i’inci katında azaltılmış deprem yüklerine göre
hesaplanan
yerdeğiştirme
Ffi = Birinci doğal titreşim periyodunun hesabında i’inci kata etkiyen
fiktif yük
Fi = Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nde i’inci kata etkiyen eşdeğer
deprem yükü
fe = Yapısal çıkıntının, mimari elemanın, mekanik ve elektrik
donanımın ağırlık
merkezine
etkiyen eşdeğer deprem yükü
g = Yerçekimi ivmesi (9.81 m/s2)
gi = Binanın i’inci katındaki toplam sabit yük
Hi = Binanın i’inci katının temel üstünden itibaren ölçülen
yüksekliği (Bodrum
katlarında
rijit çevre perdelerinin bulunduğu binalarda i’inci katın zemin kat
döşemesi
üstünden itibaren ölçülen yüksekliği)
HN = Binanın temel üstünden itibaren ölçülen toplam yüksekliği
(Bodrum
katlarında
rijit çevre perdelerinin bulunduğu binalarda zemin kat döşemesi
üstünden
itibaren ölçülen toplam yükseklik)
Hw = Temel üstünden veya zemin kat döşemesinden itibaren ölçülen
toplam perde
yüksekliği
hi = Binanın i’inci katının kat yüksekliği
I = Bina Önem Katsayısı
ℓw = Perdenin veya bağ kirişli
perde parçasının plandaki uzunluğu
Mn = n’inci doğal titreşim moduna ait modal kütle
Mxn = Gözönüne alınan x deprem doğrultusunda binanın n’inci doğal
titreşim
modundaki
etkin kütle
Myn = Gözönüne alınan y deprem doğrultusunda binanın n’inci doğal
titreşim
modundaki
etkin kütle
mi = Binanın i’inci katının kütlesi (mi = wi / g)
mθi = Kat döşemelerinin rijit
diyafram olarak çalışması durumunda, binanın i’inci
katının
kaydırılmamış kütle merkezinden geçen düşey eksene göre kütle
eylemsizlik
momenti
N = Binanın temel üstünden itibaren toplam kat sayısı (Bodrum
katlarında rijit
çevre
perdelerinin bulunduğu binalarda zemin kat döşemesi üstünden itibaren
4
toplam
kat sayısı)
n = Hareketli Yük Katılım Katsayısı
qi = Binanın i’inci katındaki toplam hareketli yük
R = Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı
Ralt,Rüst= Kolonları üstten mafsallı tek katlı çerçevelerin, yerinde dökme
betonarme,
prefabrike
veya çelik binaların en üst (çatı) katı olarak kullanılması
durumunda,
sırası ile, alttaki katlar ve en üst kat için tanımlanan R katsayıları
RNÇ = Tablo 2.5’te
deprem yüklerinin tamamının süneklik düzeyi normal çerçeveler
tarafından
taşındığı durum için tanımlanan Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı
RYP = Tablo 2.5’te
deprem yüklerinin tamamının süneklik düzeyi yüksek perdeler
tarafından
taşındığı durum için tanımlanan Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı
Ra(T) =
Deprem Yükü Azaltma Katsayısı
S(T) =
Spektrum Katsayısı
Sae(T) =
Elastik spektral ivme [m /s2]
SaR(Tr) = r’inci doğal titreşim modu için azaltılmış spektral ivme [m /s2]
T = Bina doğal titreşim periyodu [s]
T1 = Binanın birinci doğal titreşim periyodu [s]
TA ,TB = Spektrum Karakteristik Periyotları [s]
Tm , Tn = Binanın m’inci ve n’inci doğal titreşim periyotları [s]
Vi = Gözönüne alınan deprem doğrultusunda binanın i’inci katına etki
eden kat
kesme kuvveti
Vt = Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nde gözönüne alınan deprem
doğrultusunda
binaya
etkiyen toplam eşdeğer deprem yükü (taban kesme kuvveti)
VtB = Mod Birleştirme Yöntemi’nde, gözönüne alınan deprem
doğrultusunda
modlara
ait katkıların birleştirilmesi ile bulunan bina toplam deprem yükü
(taban
kesme kuvveti)
W = Binanın, hareketli yük katılım katsayısı kullanılarak bulunan
toplam ağırlığı
we = Yapısal çıkıntının, mimari elemanın, mekanik veya elektrik
donanımın ağırlığı
wi = Binanın i’inci katının, hareketli yük katılım katsayısı
kullanılarak hesaplanan
ağırlığı
Y = Mod Birleştirme Yöntemi’nde hesaba katılan yeterli doğal
titreşim modu
sayısı
α = Deprem derzi
boşluklarının hesabında kullanılan katsayı
αS =
Süneklik düzeyi yüksek perdelerin tabanında elde edilen kesme kuvvetleri
toplamının,
binanın tümü için tabanda meydana gelen toplam kesme
kuvvetine
oranı
β = Mod Birleştirme Yöntemi
ile hesaplanan büyüklüklerin alt sınırlarının
belirlenmesi
için kullanılan katsayı
Δi = Binanın
i’inci katındaki azaltılmış göreli kat ötelemesi
(Δi)ort = Binanın i’inci katındaki ortalama azaltılmış göreli kat
ötelemesi
ΔFN = Binanın N’inci katına (tepesine) etkiyen ek eşdeğer deprem yükü
δi = Binanın i’inci katındaki etkin göreli kat ötelemesi
(δi)max = Binanın i’inci katındaki maksimum etkin göreli kat ötelemesi
ηbi = i’inci
katta tanımlanan Burulma Düzensizliği Katsayısı
ηci = i’inci
katta tanımlanan Dayanım Düzensizliği Katsayısı
ηki = i’inci
katta tanımlanan Rijitlik Düzensizliği Katsayısı
Φxin = Kat
döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, n’inci mod şeklinin
i’inci
katta x ekseni doğrultusundaki yatay bileşeni
Φyin = Kat
döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, n’inci mod şeklinin
i’inci
katta y ekseni doğrultusundaki yatay bileşeni
Φθin = Kat
döşemelerinin rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, n’inci mod şeklinin
i’inci
katta düşey eksen etrafındaki dönme bileşeni
θi = i’inci
katta tanımlanan İkinci Mertebe Gösterge Değeri
5
2.1. KAPSAM
2.1.1 – 1.2.3’de tanımlanan deprem bölgelerinde yeni yapılacak tüm yerinde
dökme ve
prefabrike
betonarme binalar ile çelik binalar ve bina türü yapıların depreme dayanıklı
olarak
hesaplanmasında esas alınacak deprem yükleri ve uygulanacak hesap kuralları bu
bölümde
tanımlanmıştır. Yığma binalara ilişkin kurallar ise Bölüm 5’de verilmiştir.
2.1.2 – Bina temellerinin ve
zemin dayanma (istinat) yapılarının hesabına ilişkin
kurallar Bölüm 6’da verilmiştir.
2.1.3 – Bina türünde olmayan,
ancak bu bölümde verilen kurallara göre hesaplanmasına
izin
verilen yapılar, 2.12’de
belirtilenlerle sınırlıdır.
2.1.4 – Mevcut binaların deprem
performanslarının değerlendirilmesi ve güçlendirilmesi
için
uygulanacak hesap kuralları Bölüm 7’de
verilmiştir.
2.2. GENEL İLKE VE KURALLAR
2.2.1. Bina Taşıyıcı Sistemlerine İlişkin
Genel İlkeler
2.2.1.1 – Bir bütün olarak deprem
yüklerini taşıyan bina taşıyıcı sisteminde ve aynı
zamanda
taşıyıcı sistemi oluşturan elemanların her birinde, deprem yüklerinin temel
zeminine
kadar sürekli bir şekilde ve güvenli olarak aktarılmasını sağlayacak yeterlikte
rijitlik, kararlılık ve dayanım bulunmalıdır.
2.2.1.2 – Döşeme sistemleri, deprem
kuvvetlerinin taşıyıcı sistem elemanları arasında
güvenle
aktarılmasını sağlayacak düzeyde rijitlik ve dayanıma sahip olmalıdır. Yeterli
olmayan
durumlarda, döşemelerde uygun aktarma elemanları düzenlenmelidir.
2.2.1.3 – Binaya aktarılan deprem
enerjisinin önemli bir bölümünün taşıyıcı sistemin
sünek
davranışı ile tüketilmesi için, bu Yönetmelikte Bölüm 3 ve Bölüm 4’de
belirtilen
sünek tasarım ilkelerine titizlikle uyulmalıdır.
2.2.1.4 – 2.3.1’de tanımlanan düzensiz binaların tasarımından ve yapımından
kaçınılmalıdır.
Taşıyıcı sistem planda simetrik veya simetriğe yakın düzenlenmeli ve
Tablo 2.1’de A1 başlığı ile tanımlanan
burulma düzensizliğine olabildiğince yer
verilmemelidir.
Bu bağlamda, perde vb rijit taşıyıcı sistem elemanlarının binanın
burulma
rijitliğini arttıracak biçimde yerleştirilmesine özen gösterilmelidir. Düşey
doğrultuda
ise özellikle Tablo 2.1’de B1 ve B2 başlıkları ile tanımlanan ve herhangi bir
katta zayıf kat veya yumuşak kat durumu
oluşturan düzensizliklerden kaçınılmalıdır.
2.2.1.5 – Bölüm 6, Tablo 6.1’de
tanımlanan (C) ve (D) gruplarına giren zeminlere
oturan
kolon ve özellikle perde temellerindeki dönmelerin taşıyıcı sistem hesabına
etkileri,
uygun idealleştirme yöntemleri ile gözönüne alınmalıdır.
2.2.2. Deprem Yüklerine İlişkin Genel
Kurallar
2.2.2.1 – Binalara etkiyen deprem
yüklerinin belirlenmesi için, bu bölümde aksi
belirtilmedikçe,
2.4’te
tanımlanan Spektral İvme
Katsayısı ve 2.5’te tanımlanan
Deprem
Yükü Azaltma Katsayısı esas alınacaktır.
6
2.2.2.2 – Bu Yönetmelikte aksi
belirtilmedikçe, deprem yüklerinin sadece yatay
düzlemde
ve birbirine dik iki eksen doğrultusunda etkidikleri varsayılacaktır. Gözönüne
alınan
doğrultulardaki depremlerin ortak etkisine ilişkin hükümler 2.7.5’te verilmiştir.
2.2.2.3 – Deprem yükleri ile diğer
yüklerin ortak etkisi altında binanın taşıyıcı sistem
elemanlarında
oluşacak tasarım iç kuvvetlerinin taşıma gücü ilkesine göre hesabında
kullanılacak
yük katsayıları, bu Yönetmelikte aksi belirtilmedikçe, ilgili yapı
yönetmeliklerinden
alınacaktır.
2.2.2.4 – Deprem yükleri ile rüzgar
yüklerinin binaya aynı zamanda etkimediği
varsayılacak
ve her bir yapı elemanının boyutlandırılmasında, deprem ya da rüzgar
etkisi
için hesaplanan büyüklüklerin elverişsiz olanı gözönüne alınacaktır. Ancak,
rüzgardan
oluşan büyüklüklerin daha elverişsiz olması durumunda bile; elemanların
boyutlandırılması,
detaylandırılması ve birleşim noktalarının düzenlenmesinde, bu
Yönetmelikte
belirtilen koşullara uyulması zorunludur.
2.3. DÜZENSİZ BİNALAR
2.3.1. Düzensiz Binaların Tanımı
Depreme
karşı davranışlarındaki olumsuzluklar nedeni ile tasarımından ve yapımından
kaçınılması
gereken düzensiz binalar’ın
tanımlanması ile ilgili olarak, planda ve düşey
doğrultuda
düzensizlik meydana getiren durumlar Tablo 2.1’de, bunlarla ilgili koşullar
ise 2.3.2’de verilmiştir.
2.3.2. Düzensiz Binalara İlişkin Koşullar
Tablo 2.1’de tanımlanan düzensizlik
durumlarına ilişkin koşullar aşağıda belirtilmiştir:
2.3.2.1 – A1 ve B2 türü
düzensizlikler, 2.6’da
belirtildiği üzere, deprem hesap
yönteminin
seçiminde etken olan düzensizliklerdir.
2.3.2.2 – A2 ve A3 türü
düzensizliklerin bulunduğu binalarda, birinci ve ikinci derece
deprem
bölgelerinde, kat döşemelerinin kendi düzlemleri içinde deprem kuvvetlerini
düşey
taşıyıcı sistem elemanları arasında güvenle aktarabildiği hesapla
doğrulanacaktır.
2.3.2.3 – B1 türü düzensizliğinin bulunduğu binalarda, gözönüne alınan i’inci
kattaki
dolgu
duvarı alanlarının toplamı bir üst kattakine göre fazla ise, ηci’nin
hesabında dolgu
duvarları
gözönüne alınmayacaktır. 0.60 ≤ (ηci)min < 0.80 aralığında Tablo 2.5’te verilen
taşıyıcı
sistem davranış katsayısı, 1.25 (ηci)min değeri
ile çarpılarak her iki deprem
doğrultusunda
da binanın tümüne uygulanacaktır. Ancak hiçbir zaman ηci < 0.60
olmayacaktır.
Aksi durumda, zayıf katın dayanımı ve rijitliği arttırılarak deprem hesabı
tekrarlanacaktır.
2.3.2.4 – B3 türü düzensizliğin bulunduğu binalara ilişkin koşullar, bütün
deprem
bölgelerinde
uygulanmak üzere, aşağıda belirtilmiştir:
(a) Kolonların binanın herhangi
bir katında konsol kirişlerin veya alttaki kolonlarda
oluşturulan
guselerin üstüne veya ucuna oturtulmasına hiçbir zaman izin verilmez.
7
TABLO 2.1 – DÜZENSİZ BİNALAR
A – PLANDA DÜZENSİZLİK
DURUMLARI İlgili
Maddeler
A1 – Burulma Düzensizliği :
Birbirine
dik iki deprem doğrultusunun herhangi biri için,
herhangi
bir katta en büyük göreli kat ötelemesinin o katta aynı
doğrultudaki
ortalama göreli ötelemeye oranını ifade eden
Burulma Düzensizliği Katsayısı ηbi ’nin
1.2’den büyük olması
durumu (Şekil 2.1). [ηbi = (Δi)max / (Δi)ort > 1.2]
Göreli kat ötelemelerinin hesabı, ± %5 ek dışmerkezlik etkileri de
gözönüne alınarak, 2.7’ye göre
yapılacaktır.
2.3.2.1
A2 – Döşeme Süreksizlikleri :
Herhangi
bir kattaki döşemede (Şekil 2.2);
I – Merdiven ve asansör
boşlukları dahil, boşluk alanları
toplamının
kat brüt alanının 1/3’ünden fazla olması durumu,
II – Deprem yüklerinin düşey
taşıyıcı sistem elemanlarına güvenle
aktarılabilmesini
güçleştiren yerel döşeme boşluklarının
bulunması
durumu,
III – Döşemenin düzlem içi
rijitlik ve dayanımında ani
azalmaların
olması durumu
2.3.2.2
A3 – Planda Çıkıntılar Bulunması :
Bina kat
planlarında çıkıntı yapan kısımların birbirine dik iki
doğrultudaki
boyutlarının her ikisinin de, binanın o katının aynı
doğrultulardaki
toplam plan boyutlarının %20'sinden daha büyük
olması
durumu (Şekil 2.3).
2.3.2.2
B – DÜŞEY DOĞRULTUDA DÜZENSİZLİK
DURUMLARI İlgili
Maddeler
B1 – Komşu Katlar Arası Dayanım
Düzensizliği (Zayıf Kat) :
Betonarme
binalarda, birbirine dik iki deprem doğrultusunun
herhangi
birinde, herhangi bir kattaki etkili kesme alanı’nın, bir
üst
kattaki etkili kesme alanı’na oranı
olarak tanımlanan
Dayanım Düzensizliği Katsayısı ηci’nin
0.80’den küçük olması
durumu. [ηci = (∑Ae)i / (∑Ae)i+1 < 0.80]
Herhangi bir katta etkili kesme alanının tanımı:
∑Ae = ∑Aw + ∑Ag + 0.15 ∑Ak (Simgeler için Bkz. 3.0)
2.3.2.3
B2 – Komşu Katlar Arası Rijitlik
Düzensizliği (Yumuşak Kat) :
Birbirine
dik iki deprem doğrultusunun herhangi biri için,
herhangi
bir i’inci kattaki ortalama göreli kat ötelemesi oranının
bir üst
veya bir alt kattaki ortalama göreli kat ötelemesi oranına
bölünmesi
ile tanımlanan Rijitlik
Düzensizliği Katsayısı ηki ’nin
2.0’den
fazla olması durumu. [ηki = (Δi /hi)ort / (Δi+1 /hi+1)ort > 2.0
veya ηki = (Δi /hi)ort / (Δi−1/hi−1)ort > 2.0]
Göreli kat ötelemelerinin hesabı, ± %5 ek dışmerkezlik etkileri de
gözönüne alınarak 2.7’ye göre
yapılacaktır.
2.3.2.1
B3 – Taşıyıcı Sistemin Düşey Elemanlarının
Süreksizliği :
Taşıyıcı
sistemin düşey elemanlarının (kolon veya perdelerin) bazı
katlarda
kaldırılarak kirişlerin veya guseli kolonların üstüne veya
ucuna
oturtulması, ya da üst kattaki perdelerin altta kolonlara
oturtulması
durumu (Şekil 2.4).
2.3.2.4
8
Şekil 2.1
Şekil 2.2
A A
Ab1 Ab Ab2
A2 türü düzensizlik
durumu – I
Ab / A > 1/3
Ab : Boşluk alanları toplamı
A : Brüt kat alanı
Ab = Ab1 + Ab2
A2 türü düzensizlik
durumu – II
Kesit A-A
A2 türü düzensizlik
durumu – II ve III
i +1’ inci kat
döşemesi
Döşemelerin kendi
düzlemleri içinde rijit diyafram olarak çalışmaları durumunda
(Δi)ort = 1/2 [(Δi)max + (Δi)min]
Burulma düzensizliği
katsayısı :
ηbi = (Δi)max / (Δi)ort
Burulma düzensizliği
durumu : ηbi > 1.2
i’ inci kat
döşemesi
Deprem
doğrultusu
(Δi)max
(Δi)min
9
Şekil 2.3
Şekil 2.4
(b) Kolonun iki ucundan
mesnetli bir kirişe oturması durumunda, kirişin bütün
kesitlerinde
ve ayrıca gözönüne alınan deprem doğrultusunda bu kirişin bağlandığı
düğüm
noktalarına birleşen diğer kiriş ve kolonların bütün kesitlerinde, düşey yükler
ve
depremin
ortak etkisinden oluşan tüm iç kuvvet değerleri %50 oranında arttırılacaktır.
(c) Üst katlardaki perdenin
altta kolonlara oturtulmasına hiçbir zaman izin verilmez.
(d) Perdelerin binanın herhangi
bir katında, kendi düzlemleri içinde kirişlerin üstüne
açıklık ortasında
oturtulmasına hiçbir zaman izin verilmez.
Bkz. 2.3.2.4 (b) Bkz. 2.3.2.4 (a)
Bkz. 2.3.2.4 (d) Bkz. 2.3.2.4 (c)
ay
Lx Lx
ax ax ax ax
ay ay
Ly Ly Ly
ay
ax
Lx
A3 türü düzensizlik
durumu:
ax > 0.2 Lx ve aynı zamanda ay > 0.2 Ly
10
2.4. ELASTİK DEPREM YÜKLERİNİN TANIMLANMASI
: SPEKTRAL
İVME KATSAYISI
Deprem
yüklerinin belirlenmesi için esas alınacak olan Spektral İvme Katsayısı, A(T),
Denk.(2.1) ile verilmiştir. %5 sönüm
oranı için tanımlanan Elastik İvme
Spektrumu’nun
ordinatı
olan Elastik Spektral İvme, Sae(T),
Spektral İvme Katsayısı ile yerçekimi ivmesi
g’nin çarpımına karşı gelmektedir.
o
ae
( ) = ( )
( ) = ( )
A T A I S T
S T AT g
(2.1)
2.4.1. Etkin Yer İvmesi Katsayısı
Denk.(2.1)’de yer alan Etkin Yer İvmesi Katsayısı, Ao , Tablo 2.2’de
tanımlanmıştır.
TABLO 2.2 – ETKİN YER İVMESİ KATSAYISI (Ao)
Deprem Bölgesi Ao
1 0.40
2 0.30
3 0.20
4 0.10
2.4.2. Bina Önem Katsayısı
Denk.(2.1)’de yer alan Bina Önem Katsayısı, I , Tablo 2.3’te
tanımlanmıştır.
TABLO 2.3 – BİNA ÖNEM KATSAYISI (I)
Binanın Kullanım Amacı
veya Türü
Bina Önem
Katsayısı (I)
1. Deprem sonrası kullanımı gereken binalar
ve tehlikeli madde
içeren binalar
a) Deprem sonrasında hemen
kullanılması gerekli binalar
(Hastaneler,
dispanserler, sağlık ocakları, itfaiye bina ve tesisleri,
PTT ve
diğer haberleşme tesisleri, ulaşım istasyonları ve terminalleri,
enerji
üretim ve dağıtım tesisleri; vilayet, kaymakamlık ve belediye
yönetim
binaları, ilk yardım ve afet planlama istasyonları)
b) Toksik, patlayıcı,
parlayıcı, vb özellikleri olan maddelerin
bulunduğu
veya depolandığı binalar
1.5
2. İnsanların uzun süreli ve yoğun olarak
bulunduğu ve değerli
eşyanın saklandığı binalar
a) Okullar, diğer eğitim bina
ve tesisleri, yurt ve yatakhaneler, askeri
kışlalar,
cezaevleri, vb.
b) Müzeler
1.4
3. İnsanların kısa süreli ve yoğun olarak
bulunduğu binalar
Spor
tesisleri, sinema, tiyatro ve konser salonları, vb.
1.2
4. Diğer binalar
Yukarıdaki
tanımlara girmeyen diğer binalar
(Konutlar,
işyerleri, oteller, bina türü endüstri yapıları, vb)
1.0
11
2.4.3. Spektrum Katsayısı
2.4.3.1 – Denk.(2.1)’de yer alan Spektrum Katsayısı, S(T), yerel
zemin koşullarına ve
bina
doğal periyodu T’ye bağlı
olarak Denk.(2.2) ile
hesaplanacaktır (Şekil 2.5).
A
A
A B
0.8
B
B
( ) = 1 +
1.5 (0 )
( ) = 2.5
( )
( ) = 2.5
( )
T S T T T
T
S T T T T
T S T T T
T
≤ ≤
< ≤
⎛ ⎞ < ⎜ ⎟
⎝ ⎠
(2.2)
Denk.(2.2)’deki Spektrum Karakteristik Periyotları, TA ve TB , Bölüm 6’da Tablo 6.2
ile
tanımlanan Yerel Zemin
Sınıfları’na bağlı olarak Tablo 2.4’te
verilmiştir.
TABLO 2.4 – SPEKTRUM KARAKTERİSTİK
PERİYOTLARI (TA , TB)
Tablo 6.2'ye göre
Yerel Zemin Sınıfı
TA
(saniye)
TB
(saniye)
Z1 0.10
0.30
Z2 0.15
0.40
Z3 0.15
0.60
Z4 0.20
0.90
2.4.3.2 – Bölüm 6’da 6.2.1.2 ve 6.2.1.3’te belirtilen koşulların
yerine getirilmemesi
durumunda,
Tablo 2.4’te Z4
yerel zemin sınıfı için tanımlanan spektrum karakteristik
periyotları
kullanılacaktır.
2.4.4. Özel Tasarım İvme Spektrumları
Gerekli
durumlarda elastik tasarım ivme spektrumu, yerel deprem ve zemin koşulları
gözönüne
alınarak yapılacak özel araştırmalarla da belirlenebilir. Ancak, bu şekilde
belirlenecek
ivme spektrumu ordinatlarına karşı gelen spektral ivme katsayıları, tüm
periyotlar
için, Tablo 2.4’teki
ilgili karakteristik periyotlar gözönüne alınarak Denk.
(2.1)’den bulunacak değerlerden
hiçbir zaman daha küçük olmayacaktır.
Şekil 2.5
T TB TA
2.5
1.0
S(T) = 2.5 (TB / T )0.8
S(T)
12
2.5. ELASTİK DEPREM YÜKLERİNİN AZALTILMASI:
DEPREM YÜKÜ
AZALTMA KATSAYISI
Depremde
taşıyıcı sistemin kendine özgü doğrusal elastik olmayan davranışını
gözönüne
almak üzere, 2.4’te
verilen spektral ivme katsayısına göre bulunacak elastik
deprem
yükleri, aşağıda tanımlanan Deprem Yükü Azaltma
Katsayısı’na bölünecektir.
Deprem
Yükü Azaltma Katsayısı, çeşitli taşıyıcı sistemler için Tablo 2.5’te tanımlanan
Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı, R’ye ve doğal titreşim periyodu, T’ye bağlı olarak
Denk.(2.3) ile belirlenecektir.
a A
A
a A
( ) = 1.5
+ ( 1.5) (0 )
( ) = ( )
T R T R T T
T
R T R T T
− ≤ ≤
<
(2.3)
2.5.1. Taşıyıcı Sistemlerin Süneklik
Düzeylerine İlişkin Genel Koşullar
2.5.1.1 – Taşıyıcı Sistem Davranış
Katsayıları Tablo 2.5’te
verilen süneklik düzeyi
yüksek taşıyıcı sistemler ve süneklik düzeyi normal taşıyıcı sistemler’e ilişkin tanımlar
ve
uyulması gerekli koşullar, betonarme binalar için Bölüm 3’te, çelik binalar için ise
Bölüm 4’te verilmiştir.
2.5.1.2 – Tablo 2.5’te süneklik düzeyi
yüksek olarak gözönüne alınacak taşıyıcı
sistemlerde,
süneklik düzeyinin her iki yatay deprem doğrultusunda da yüksek olması
zorunludur.
Süneklik düzeyi bir deprem doğrultusunda yüksek veya karma, buna dik
diğer
deprem doğrultusunda ise normal olan sistemler, her iki doğrultuda da süneklik
düzeyi normal sistemler olarak sayılacaktır.
2.5.1.3 – Süneklik düzeyleri her
iki doğrultuda aynı olan veya bir doğrultuda yüksek,
diğer
doğrultuda karma olan sistemlerde, farklı doğrultularda birbirinden farklı R
katsayıları
kullanılabilir.
2.5.1.4 – Perde içermeyen kirişsiz
döşemeli betonarme sistemler ile, kolon ve kirişleri
3.3, 3.4 ve 3.5’te
verilen koşullardan herhangi birini sağlamayan dolgulu veya dolgusuz
dişli ve
kaset döşemeli betonarme sistemler, süneklik düzeyi normal sistemler olarak
gözönüne
alınacaktır.
2.5.1.5 – Birinci ve ikinci derece
deprem bölgelerinde;
(a) Aşağıdaki (b) paragrafı dışında, taşıyıcı
sistemi sadece çerçevelerden oluşan
binalarda
süneklik düzeyi yüksek taşıyıcı sistemler’in
kullanılması zorunludur.
(b) Tablo 2.3’e göre Bina Önem Katsayısı
I = 1.2 ve I = 1.0 olan çelik binalarda,
HN ≤ 16 m
olmak koşulu ile, sadece süneklik düzeyi normal çerçevelerden oluşan
taşıyıcı
sistemler kullanılabilir.
(c) Tablo 2.3’e göre Bina Önem Katsayısı
I = 1.5 ve I = 1.4 olan tüm binalarda süneklik
düzeyi yüksek taşıyıcı sistemler veya 2.5.4.1’de tanımlanan süneklik düzeyi bakımından
karma taşıyıcı sistemler kullanılacaktır.
2.5.1.6 – Perde içermeyen süneklik düzeyi normal taşıyıcı sistemler’e, sadece üçüncü ve
dördüncü
derece deprem bölgelerinde, aşağıdaki koşullarla izin verilebilir:
(a) 2.5.1.4’te tanımlanan betonarme
binalar, HN ≤ 13 m
olmak koşulu ile yapılabilir.
13
(b) 2.5.1.4’te tanımlananların
dışında, taşıyıcı sistemi sadece süneklik düzeyi normal
çerçevelerden
oluşan betonarme ve çelik binalar, HN ≤ 25 m
olmak koşulu ile
yapılabilir.
TABLO 2.5 – TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ
KATSAYISI (R)
BİNA TAŞIYICI SİSTEMİ
Süneklik
Düzeyi
Normal
Sistemler
Süneklik
Düzeyi
Yüksek
Sistemler
(1) YERİNDE DÖKME BETONARME BİNALAR
(1.1) Deprem yüklerinin tamamının
çerçevelerle taşındığı
binalar
..................................................................................….
(1.2) Deprem yüklerinin tamamının
bağ kirişli (boşluklu)
perdelerle
taşındığı binalar..................................................…..
(1.3) Deprem yüklerinin tamamının
boşluksuz perdelerle
taşındığı
binalar....................................................................….
(1.4) Deprem yüklerinin
çerçeveler ile boşluksuz ve/veya bağ
kirişli
(boşluklu) perdeler tarafından birlikte taşındığı binalar..
4
4
4
4
8
7
6
7
(2) PREFABRİKE BETONARME BİNALAR
(2.1) Deprem yüklerinin tamamının
bağlantıları tersinir
momentleri
aktarabilen çerçevelerle taşındığı binalar .......…..
(2.2) Deprem yüklerinin
tamamının, üstteki bağlantıları
mafsallı
olan kolonlar tarafından taşındığı tek katlı binalar.....
(2.3) Deprem yüklerinin tamamının
prefabrike veya yerinde
dökme
boşluksuz ve/veya bağ kirişli (boşluklu) perdelerle
taşındığı,
çerçeve bağlantıları mafsallı olan prefabrike binalar..
(2.4) Deprem yüklerinin,
bağlantıları tersinir momentleri
aktarabilen
prefabrike çerçeveler ile yerinde dökme boşluksuz
ve/veya
bağ kirişli (boşluklu) perdeler tarafından birlikte
taşındığı
binalar………………………………………………
3
──
──
3
7
3
5
6
(3) ÇELİK BİNALAR
(3.1) Deprem yüklerinin tamamının
çerçevelerle taşındığı
binalar..................................................................................….
(3.2) Deprem yüklerinin
tamamının, üstteki bağlantıları
mafsallı
olan kolonlar tarafından taşındığı tek katlı binalar.....
(3.3) Deprem yüklerinin tamamının
çaprazlı perdeler veya
yerinde
dökme betonarme perdeler tarafından taşındığı binalar
(a) Çaprazların merkezi olması durumu...............................…
(b) Çaprazların dışmerkez olması durumu..........................….
(c) Betonarme perdelerin kullanılması durumu........................
(3.4) Deprem yüklerinin
çerçeveler ile birlikte çaprazlı çelik
perdeler
veya yerinde dökme betonarme perdeler tarafından
birlikte
taşındığı binalar
(a) Çaprazların merkezi olması durumu...............................…
(b) Çaprazların dışmerkez olması durumu...........................…
(c) Betonarme perdelerin kullanılması durumu........................
5
──
4
──
4
5
──
4
8
4
5
7
6
6
8
7
14
2.5.2. Süneklik Düzeyi Yüksek Betonarme
Boşluksuz Perdeli-Çerçeveli Sistemlere
İlişkin Koşullar
Deprem
yüklerinin süneklik düzeyi
yüksek boşluksuz (bağ kirişsiz) betonarme perdeler
ile süneklik düzeyi yüksek betonarme veya çelik
çerçeveler tarafından birlikte taşındığı
binalara
ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir:
2.5.2.1 – Bu tür sistemlerde, Tablo 2.5’te yerinde dökme betonarme
ve çelik çerçeve
durumu
için verilen R = 7’nin
veya prefabrike betonarme çerçeve durumu için verilen
R = 6’nın kullanılabilmesi için, boşluksuz perdelerin tabanında
deprem yüklerinden
meydana
gelen kesme kuvvetlerinin toplamı, binanın tümü için tabanda meydana
gelen
toplam kesme kuvvetinin %75’inden daha fazla olmayacaktır (αS ≤ 0.75).
2.5.2.2 – 2.5.2.1’deki koşulun sağlanamaması durumunda, 0.75 < αS ≤ 1.0 aralığında
kullanılacak
R katsayısı, yerinde dökme
betonarme ve çelik çerçeve durumu için
R = 10 − 4 αS bağıntısı
ile, prefabrike betonarme çerçeve durumu için ise R = 9 − 4 αS
bağıntısı
ile belirlenecektir.
2.5.2.3 – Hw / ℓw ≤ 2.0 olan
perdelerde, yukarıda tanımlanan R katsayılarına göre
hesaplanan
iç kuvvetler, [3 / (1 + Hw / ℓw)] katsayısı ile çarpılarak büyültülecektir.
Ancak bu
katsayı, 2’den büyük alınmayacaktır.
2.5.3. Süneklik Düzeyi Normal Bazı
Sistemlerde Perde Kullanım Zorunluluğuna
İlişkin Koşullar
2.5.1.6’nın (a) ve (b) paragraflarında tanımlanan süneklik düzeyi normal sistemler,
bütün
deprem bölgelerinde ve aynı paragraflarda tanımlanan yükseklik sınırlarının
üzerinde
de yapılabilir. Ancak bu durumda, betonarme binalarda tüm yükseklik boyunca
devam
eden ve aşağıdaki koşulları sağlayan süneklik düzeyi normal veya yüksek
betonarme
boşluksuz ya da bağ kirişli (boşluklu) perdelerin, çelik binalarda ise süneklik
düzeyi
normal veya yüksek merkezi veya dışmerkez çaprazlı perdelerin kullanılması
zorunludur.
2.5.3.1 – Taşıyıcı sistemde süneklik düzeyi normal perdelerin kullanılması
durumunda,
her bir
deprem doğrultusunda, deprem yüklerine göre perdelerin tabanında elde edilen
kesme
kuvvetlerinin toplamı, binanın tümü için tabanda meydana gelen toplam kesme
kuvvetinin
%75’inden daha fazla olacaktır.
2.5.3.2 – Taşıyıcı sistemde süneklik düzeyi yüksek perdelerin kullanılması
durumunda,
aşağıda
karma taşıyıcı sistemler için verilen 2.5.4.1 uygulanacaktır.
2.5.4. Süneklik Düzeyi Bakımından Karma
Taşıyıcı Sistemlere İlişkin Koşullar
2.5.4.1 – 2.5.1.6’nın (a) ve (b) paragraflarında tanımlanan
süneklik düzeyi normal
sistemlerin,
süneklik düzeyi yüksek perdelerle
birarada kullanılması mümkündür. Bu
şekilde
oluşturulan süneklik düzeyi
bakımından karma sistemler’de, aşağıda belirtilen
koşullara
uyulmak kaydı ile, süneklik düzeyi yüksek boşluksuz, bağ kirişli (boşluklu)
betonarme
perdeler veya çelik binalar için merkezi veya dışmerkez çaprazlı çelik
perdeler
kullanılabilir.
15
(a) Bu tür karma sistemlerin
deprem hesabında çerçeveler ve perdeler birarada
gözönüne
alınacak, ancak her bir deprem doğrultusunda mutlaka αS ≥ 0.40 olacaktır.
(b) Her iki deprem
doğrultusunda da αS ≥ 2/3
olması durumunda, Tablo 2.5’de
deprem
yüklerinin
tamamının süneklik düzeyi
yüksek perde tarafından taşındığı durum için
verilen R katsayısı (R = RYP), taşıyıcı sistemin tümü için kullanılabilir.
(c) 0.40 < αS < 2/3
aralığı__________nda ise, her iki deprem doğrultusunda da taşıyıcı sistemin
tümü için
R = RNÇ + 1.5 αS (RYP − RNÇ) bağıntısı uygulanacaktır.
2.5.4.2 – Binaların bodrum
katlarının çevresinde kullanılan rijit betonarme perde
duvarları,
Tablo 2.5’te yer
alan perdeli veya perdeli-çerçeveli sistemlerin bir parçası
olarak
gözönüne alınmayacaktır. Bu tür binaların hesabında izlenecek kurallar 2.7.2.4
ve 2.8.3.2’de verilmiştir.
2.5.5. Kolonları Üstten Mafsallı Binalara
İlişkin Koşullar
2.5.5.1 – Kolonları üstten mafsallı
tek katlı çerçevelerden oluşan betonarme binalarda;
(a) Yerinde dökme betonarme
kolonların kullanılması durumunda, prefabrike binalar
için Tablo 2.5’te (2.2)’de tanımlanan R katsayısı kullanılacaktır.
(b) R katsayıları Tablo 2.5’te (2.2) ve (3.2)’de verilen betonarme prefabrike ve çelik
binalara
ilişkin koşullar 2.5.5.2’de
verilmiştir. Bu tür çerçevelerin, yerinde dökme
betonarme,
prefabrike veya çelik binalarda en üst kat (çatı katı) olarak kullanılması
durumuna
ilişkin koşullar ise 2.5.5.3’de
tanımlanmıştır.
2.5.5.2 – Bu tür tek katlı
binaların içinde planda, binanın oturma alanının %25’inden
fazla
olmamak kaydı ile, kısmi tek bir ara kat yapılabilir. Deprem hesabında ara
katın
taşıyıcı
sistemi, ana taşıyıcı çerçevelerle birlikte gözönüne alınabilir. Bu durumda,
ortak
sistem
betonarme prefabrike binalarda süneklik düzeyi yüksek sistem olarak
düzenlenecektir.
Ortak sistemde, Tablo 2.1’de
tanımlanan burulma düzensizliğinin
bulunup
bulunmadığı mutlaka kontrol edilecek ve varsa hesapta gözönüne alınacaktır.
Ara katın
ana taşıyıcı çerçevelere bağlantıları mafsallı veya monolitik olabilir.
2.5.5.3 – Kolonları üstten mafsallı
tek katlı çerçevelerin, yerinde dökme betonarme,
prefabrike
veya çelik binalarda en üst kat (çatı katı) olarak kullanılması durumunda, en
üst kat
için Tablo 2.5’te (2.2) veya (3.2)’de tanımlanan R katsayısı (Rüst) ile alttaki
katlar
için farklı olarak tanımlanabilen R katsayısı (Ralt), aşağıdaki koşullara uyulmak
kaydı
ile, birarada kullanılabilir.
(a) Başlangıçta deprem hesabı,
binanın tümü için R = Ralt alınarak 2.7 veya 2.8’e göre
yapılacaktır.
2.10.1’de
tanımlanan azaltılmış ve etkin göreli kat ötelemeleri, binanın
tümü için
bu hesaptan elde edilecektir.
(b) En üst katın iç kuvvetleri,
(a)’da
hesaplanan iç kuvvetlerin (Ralt / Rüst) oranı ile
çarpımından
elde edilecektir.
(c) Alttaki katların iç
kuvvetleri ise iki kısmın toplamından oluşacaktır. Birinci kısım,
(a)’da hesaplanan iç
kuvvetlerdir. İkinci kısım ise, (b)’de en üst kat kolonlarının mesnet
reaksiyonları
olarak hesaplanan kuvvetlerin (1 – Rüst / Ralt) ile çarpılarak alttaki katların
taşıyıcı
sistemine etki ettirilmesi ile ayrıca hesaplanacaktır.
16
2.6. HESAP YÖNTEMİNİN SEÇİLMESİ
2.6.1. Hesap Yöntemleri
Binaların
ve bina türü yapıların deprem hesabında kullanılacak yöntemler; 2.7’de
verilen Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi, 2.8’de verilen Mod Birleştirme
Yöntemi ve
2.9’da verilen Zaman Tanım Alanında Hesap Yöntemleri’dir. 2.8 ve 2.9’da verilen
yöntemler,
tüm binaların ve bina türü yapıların deprem hesabında kullanılabilir.
2.6.2. Eşdeğer Deprem Yükü Yönteminin
Uygulama Sınırları
2.7’de verilen Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nin uygulanabileceği
binalar Tablo
2.6’da özetlenmiştir. Tablo 2.6’nın kapsamına girmeyen
binaların deprem hesabında,
2.8 veya 2.9’da verilen yöntemler
kullanılacaktır.
TABLO 2.6 – EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ’NİN
UYGULANABİLECEĞİ BİNALAR
Deprem
Bölgesi
Bina Türü Toplam Yükseklik
Sınırı
1, 2 Her
bir katta burulma düzensizliği katsayısının
ηbi ≤ 2.0 koşulunu sağladığı
binalar
HN ≤ 25 m
1, 2
Her bir
katta burulma düzensizliği katsayısının
ηbi ≤ 2.0 koşulunu sağladığı ve
ayrıca B2 türü
düzensizliğinin
olmadığı binalar
HN ≤ 40 m
3, 4 Tüm
binalar HN ≤ 40 m
2.7. EŞDEĞER DEPREM YÜKÜ YÖNTEMİ
2.7.1. Toplam Eşdeğer Deprem Yükünün
Belirlenmesi
2.7.1.1 – Gözönüne alınan deprem
doğrultusunda, binanın tümüne etkiyen Toplam
Eşdeğer Deprem Yükü (taban kesme kuvveti), Vt , Denk.(2.4) ile
belirlenecektir.
1
t o
a 1
( ) =
0.10
( )
WA T V AI W
R T
≥ (2.4)
Binanın
birinci doğal titreşim periyodu T1 , 2.7.4’e göre
hesaplanacaktır.
2.7.1.2 – Denk.(2.4)’te yer alan ve binanın deprem yüklerinin hesaplanmasında
kullanılacak
toplam ağırlığı, W, Denk.(2.5) ile belirlenecektir.
N
i
i=1
= W w ∑ (2.5)
Denk.(2.5)’deki wi kat ağırlıkları ise Denk.(2.6) ile hesaplanacaktır.
wi = gi + n qi (2.6)
Denk.(2.6)’da yer alan Hareketli Yük Katılım Katsayısı, n , Tablo 2.7’de
verilmiştir.
Endüstri
binalarında sabit ekipman ağırlıkları için n = 1 alınacak, ancak vinç kaldırma
yükleri
kat ağırlıklarının hesabında gözönüne alınmayacaktır. Deprem yüklerinin
belirlenmesinde
kullanılacak çatı katı ağırlığının hesabında kar yüklerinin %30’u
gözönüne
alınacaktır.
17
TABLO 2.7 – HAREKETLİ YÜK KATILIM KATSAYISI
(n)
Binanın Kullanım Amacı n
Depo,
antrepo, vb. 0.80
Okul,
öğrenci yurdu, spor tesisi, sinema, tiyatro, konser salonu, garaj,
lokanta,
mağaza, vb.
0.60
Konut,
işyeri, otel, hastane, vb. 0.30
2.7.2. Katlara Etkiyen Eşdeğer Deprem
Yüklerinin Belirlenmesi
2.7.2.1 – Denk.(2.4) ile hesaplanan toplam eşdeğer deprem yükü, bina katlarına etkiyen
eşdeğer
deprem yüklerinin toplamı olarak Denk.(2.7) ile ifade edilir (Şekil 2.6a):
N
t N i
i=1
= + V F F Δ ∑ (2.7)
2.7.2.2 – Binanın N’inci katına (tepesine) etkiyen ek eşdeğer deprem yükü ΔFN’in
değeri Denk.(2.8) ile belirlenecektir.
N t = 0.0075 F NV Δ (2.8)
2.7.2.3 – Toplam eşdeğer deprem
yükünün ΔFN dışında geri kalan kısmı, N’inci kat
dahil
olmak üzere, bina katlarına Denk.(2.9) ile
dağıtılacaktır.
i i
i t NN
j j
j=1
= ( ) w H F V F
w H
− Δ
∑
(2.9)
2.7.2.4 – Bodrum katlarında
rijitliği üst katlara oranla çok büyük olan betonarme çevre
perdelerinin
bulunduğu ve bodrum kat döşemelerinin yatay düzlemde rijit diyafram
olarak
çalıştığı binalarda, bodrum katlarına ve üstteki katlara etkiyen eşdeğer deprem
yükleri,
aşağıda belirtildiği üzere, ayrı ayrı hesaplanacaktır. Bu yükler, üst ve alt
katların
birleşiminden
oluşan taşıyıcı sisteme birlikte uygulanacaktır.
(a) Üstteki katlara etkiyen
toplam eşdeğer deprem yükünün ve eşdeğer kat deprem
yüklerinin
2.7.1.1, 2.7.2.2 ve 2.7.2.3’e göre belirlenmesinde, bodrumdaki rijit çevre
perdeleri
gözönüne alınmaksızın Tablo 2.5’ten
seçilen R katsayısı
kullanılacak ve
sadece
üstteki katların ağırlıkları hesaba katılacaktır. Bu durumda ilgili bütün tanım
ve
bağıntılarda
temel üst kotu yerine zemin katın kotu gözönüne alınacaktır. 2.7.4.1’e göre
birinci
doğal titreşim periyodunun hesabında da, fiktif yüklerin belirlenmesi için
sadece
üstteki
katların ağırlıkları kullanılacaktır (Şekil 2.6b).
(b) Rijit bodrum katlarına
etkiyen eşdeğer deprem yüklerinin hesabında, sadece bodrum
kat
ağırlıkları gözönüne alınacak ve Spektrum Katsayısı olarak S(T) = 1
alınacaktır. Her
bir
bodrum katına etkiyen eşdeğer deprem yükünün hesabında, Denk.(2.1)’den bulunan
spektral
ivme değeri ile bu katın ağırlığı doğrudan çarpılacak ve elde edilen elastik
yükler, Ra(T) = 1.5
katsayısına bölünerek azaltılacaktır (Şekil 2.6c).
(c) Üstteki katlardan bodrum
katlarına geçişte yer alan ve çok rijit bodrum perdeleri ile
çevrelenen
zemin kat döşeme sisteminin kendi düzlemi içindeki dayanımı, bu hesapta
elde
edilen iç kuvvetlere göre kontrol edilecektir.
18
Şekil 2.6
2.7.3. Gözönüne Alınacak Yerdeğiştirme
Bileşenleri ve Deprem Yüklerinin
Etkime Noktaları
2.7.3.1 – Döşemelerin yatay
düzlemde rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, her katta
iki yatay
yerdeğiştirme bileşeni ile düşey eksen etrafındaki dönme, bağımsız
yerdeğiştirme
bileşenleri olarak gözönüne alınacaktır. Her katta 2.7.2’ye göre belirlenen
eşdeğer
deprem yükleri, ek dışmerkezlik
etkisi’nin hesaba katılabilmesi amacı ile,
gözönüne
alınan deprem doğrultusuna dik doğrultudaki kat boyutunun +%5’i ve −%5’i
kadar
kaydırılması ile belirlenen noktalara ve ayrıca kat kütle merkezine uygulanacaktır
(Şekil 2.7).
2.7.3.2 – Tablo 2.1’de tanımlanan A2 türü
düzensizliğin bulunduğu ve döşemelerin
yatay
düzlemde rijit diyafram olarak çalışmadığı binalarda, döşemelerin yatay
düzlemdeki
şekildeğiştirmelerinin gözönüne alınmasını sağlayacak yeterlikte bağımsız
statik
yerdeğiştirme bileşeni hesapta gözönüne alınacaktır. Ek dışmerkezlik etkisinin
hesaba
katılabilmesi için, her katta çeşitli noktalarda dağılı bulunan tekil kütlelere
etkiyen
eşdeğer deprem yüklerinin her biri, deprem doğrultusuna dik doğrultudaki kat
boyutunun
+%5’i ve −%5’i
kadar kaydırılacaktır (Şekil 2.8).
2.7.3.3 – Binanın herhangi bir
i’inci katında Tablo 2.1’de
tanımlanan A1 türü
düzensizliğin
bulunması durumunda, 1.2 < ηbi ≤ 2.0 olmak koşulu ile, 2.7.3.1 ve/veya
2.7.3.2’ye göre bu katta uygulanan
±%5 ek dışmerkezlik, her iki
deprem doğrultusu için
Denk.(2.10)’da verilen Di katsayısı ile çarpılarak büyütülecektir.
2
bi
i =
1.2
D
η ⎛ ⎞
⎜ ⎟
⎝ ⎠
(2.10)
wN FN + ΔFN wN FN + ΔFN
wbk
Fbk = Ao I wbk / 1.5
Fbk
Vt
Vt
w1
w2
HN
Hi
wi Fi
HN
Hi
w1
w2
wi
Fi
(c) (b) (a)
19
Şekil 2.7
Şekil 2.8
2.7.4. Binanın Birinci Doğal Titreşim
Periyodunun Belirlenmesi
2.7.4.1 – Eşdeğer Deprem Yükü
Yöntemi’nin uygulanması durumunda, binanın deprem
doğrultusundaki
hakim doğal periyodu, Denk.(2.11) ile
hesaplanan değerden daha
büyük
alınmayacaktır.
1 2 N 2
i fi
i=1
1 N
fi fi
i=1
= 2
/
m d
T
F d
⎛ ⎞ ∑ ⎜ ⎟
π⎜ ⎟
⎜ ⎟ ∑
⎝ ⎠
(2.11)
i’inci
kata etkiyen fiktif yükü gösteren Ffi , Denk.(2.9)’da (Vt − ΔFN) yerine herhangi bir
değer (örneğin birim değer) konularak elde edilecektir
(Şekil 2.9).
2.7.4.2 – Denk.(2.11) ile hesaplanan değerden bağımsız olarak, bodrum kat(lar) hariç
kat
sayısı N > 13
olan binalarda doğal periyod, 0.1N’den daha büyük alınmayacaktır.
ey = 0.05By ex = 0.05Bx
ex ex
ey
ey
y deprem
doğrultusu
x deprem
doğrultusu
By
Bx
ejx = 0.05Bx
ejx ejx
Bx
20
Şekil 2.9
2.7.5. Eleman Asal Eksen Doğrultularındaki
İç Kuvvetler
Taşıyıcı
sisteme ayrı ayrı etki ettirilen x ve y doğrultularındaki depremlerin ortak
etkisi
altında,
taşıyıcı sistem elemanlarının a ve b asal eksen doğrultularındaki iç kuvvetler,
en
elverişsiz
sonucu verecek şekilde Denk.(2.12) ile elde
edilecektir (Şekil 2.10).
a ax ay a ax ay
b bx by b bx by
= ± ±
0.30 veya = ± 0.30 ±
= ± ±
0.30 veya = ± 0.30 ±
B B B B B B
B B B B B B
(2.12)
Şekil 2.10
2.8. MOD BİRLEŞTİRME YÖNTEMİ
Bu
yöntemde maksimum iç kuvvetler ve yerdeğiştirmeler, binada yeterli sayıda doğal
titreşim
modunun her biri için hesaplanan maksimum katkıların istatistiksel olarak
birleştirilmesi
ile elde edilir.
2.8.1. İvme Spektrumu
Herhangi
bir n’inci titreşim modunda gözönüne alınacak azaltılmış ivme spektrumu
ordinatı Denk.(2.13) ile belirlenecektir.
Hi
dfi
wi
wN
i i
fi N
j j
j=1
= w H F
w H ∑
Ffi
b
a
bb
a
a
a
a
b
b
b
a
a
a
b
b
y deprem
doğrultusu
x deprem
doğrultusu
x
y
21
ae n
aR n
a n
( ) ( ) =
( )
S T S T
R T
(2.13)
Elastik
tasarım ivme spektrumunun 2.4.4’e göre
özel olarak belirlenmesi durumunda,
Denk.(2.13)’te Sae(Tn) yerine, ilgili özel spektrum ordinatı gözönüne alınacaktır.
2.8.2. Gözönüne Alınacak Dinamik Serbestlik
Dereceleri
2.8.2.1 – Döşemelerin yatay
düzlemde rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, her bir
katta,
birbirine dik doğrultularda iki yatay serbestlik derecesi ile kütle merkezinden
geçen
düşey eksen etrafındaki dönme serbestlik derecesi gözönüne alınacaktır. Her
katta
modal deprem
yükleri bu serbestlik dereceleri için hesaplanacak, ancak ek dışmerkezlik
etkisi’nin hesaba katılabilmesi amacı ile, deprem doğrultusuna dik
doğrultudaki kat
boyutunun
+%5’i ve −%5’i
kadar kaydırılması ile belirlenen noktalara ve ek bir
yükleme
olarak kat kütle merkezine uygulanacaktır (Şekil 2.7).
2.8.2.2 – Tablo 2.1’de A2 başlığı
altında tanımlanan döşeme süreksizliğinin bulunduğu
ve
döşemelerin yatay düzlemde rijit diyafram olarak çalışmadığı binalarda,
döşemelerin
kendi
düzlemleri içindeki şekildeğiştirmelerinin gözönüne alınmasını sağlayacak
yeterlikte
dinamik serbestlik derecesi gözönüne alınacaktır. Ek dışmerkezlik etkisinin
hesaba
katılabilmesi için, her katta çeşitli noktalarda dağılı bulunan tekil kütlelere
etkiyen
modal deprem yüklerinin her biri, deprem doğrultusuna dik doğrultudaki kat
boyutunun
+%5’i ve −%5’i
kadar kaydırılacaktır (Şekil 2.8). Bu tür
binalarda, sadece ek
dışmerkezlik
etkilerinden oluşan iç kuvvet ve yerdeğiştirme büyüklükleri 2.7’ye göre de
hesaplanabilir.
Bu büyüklükler, ek dışmerkezlik etkisi gözönüne alınmaksızın her bir
titreşim
modu için hesaplanarak 2.8.4’e göre
birleştirilen büyüklüklere doğrudan
eklenecektir.
2.8.3. Hesaba Katılacak Yeterli Titreşim
Modu Sayısı
2.8.3.1 – Hesaba katılması gereken yeterli titreşim modu sayısı, Y, gözönüne alınan
birbirine
dik x ve y yatay deprem doğrultularının her birinde, her bir mod için
hesaplanan
etkin kütle’lerin toplamının hiçbir
zaman bina toplam kütlesinin %90’ından
daha az
olmaması kuralına göre belirlenecektir:
2 Y Y N
xn
xn i
n=1 n=1 i=1 n
2 Y Y N yn
yn i
n=1 n=1 i=1 n
= 0.90
= 0.90
L M m
M
L
M m
M
≥ ∑ ∑ ∑
≥ ∑ ∑ ∑
(2.14)
Denk.(2.14)’te yer alan Lxn ve Lyn ile modal kütle Mn’nin ifadeleri, kat döşemelerinin
rijit
diyafram olarak çalıştığı binalar için aşağıda verilmiştir:
N N
xn i xin yn i yin
i=1 i=1
N 2 2 2
n i xin i yin i in
i=1
= Φ
; = Φ
= (
Φ + Φ + Φ )
L m L m
M m m mθ θ
∑ ∑
∑
(2.15)
22
2.8.3.2 – Bodrum katlarında
rijitliği üst katlara oranla çok büyük olan betonarme çevre
perdelerinin
bulunduğu ve bodrum kat döşemelerinin yatay düzlemde rijit diyafram
olarak
çalıştığı binaların hesabında, sadece bodrum katların üstündeki katlarda etkin
olan
titreşim modlarının gözönüne alınması ile yetinilebilir. Bu durumda, Eşdeğer
Deprem
Yükü Yöntemi için verilen 2.7.2.4’ün (a) paragrafının karşılığı
olarak Mod
Birleştirme
Yöntemi ile yapılacak hesapta, bodrumdaki rijit çevre perdeleri gözönüne
alınmaksızın
Tablo 2.5’ten
seçilen R katsayısı
kullanılacak ve sadece üstteki katların
kütleleri
gözönüne alınacaktır. 2.7.2.4’ün (b) ve (c) paragrafları ise aynen
uygulanacaktır.
2.8.4. Mod Katkılarının Birleştirilmesi
Binaya
etkiyen toplam deprem yükü, kat kesme kuvveti, iç kuvvet bileşenleri,
yerdeğiştirme
ve göreli kat ötelemesi gibi büyüklüklerin her biri için ayrı ayrı
uygulanmak üzere, her titreşim modu için hesaplanan ve eşzamanlı olmayan maksimum
katkıların
istatistiksel olarak birleştirilmesi için uygulanacak kurallar aşağıda
verilmiştir:
2.8.4.1 – Tm < Tn olmak üzere, gözönüne alınan herhangi iki titreşim moduna ait
doğal
periyotların
daima Tm / Tn < 0.80 koşulunu sağlaması durumunda, maksimum mod
katkılarının
birleştirilmesi için Karelerin Toplamının
Kare Kökü Kuralı uygulanabilir.
2.8.4.2 – Yukarıda belirtilen
koşulun sağlanamaması durumunda, maksimum mod
katkılarının
birleştirilmesi için Tam Karesel
Birleştirme (CQC) Kuralı uygulanacaktır.
Bu
kuralın uygulanmasında kullanılacak çapraz korelasyon katsayıları’nın hesabında,
modal
sönüm oranları bütün titreşim modları için %5 olarak alınacaktır.
2.8.5. Hesaplanan Büyüklüklere İlişkin
Altsınır Değerleri
Gözönüne
alınan deprem doğrultusunda, 2.8.4’e göre
birleştirilerek elde edilen bina
toplam
deprem yükü VtB’nin, Eşdeğer Deprem Yükü
Yöntemi’nde Denk.2.4’ten
hesaplanan
bina toplam deprem yükü Vt’ye oranının aşağıda tanımlanan β değerinden
küçük
olması durumunda (VtB < βVt), Mod Birleştirme
Yöntemi’ne göre bulunan tüm iç
kuvvet ve
yerdeğiştirme büyüklükleri, Denk.(2.16)’ya göre
büyütülecektir.
t
D B
tB
= V B B
V
β
(2.16)
Tablo 2.1’de tanımlanan A1, B2 veya B3 türü
düzensizliklerden en az birinin binada
bulunması
durumunda Denk.(2.16)’da β=0.90, bu düzensizliklerden
hiçbirinin
bulunmaması
durumunda ise β=0.80
alınacaktır.
2.8.6. Eleman Asal Eksen Doğrultularındaki
İç Kuvvetler
Taşıyıcı
sisteme ayrı ayrı etki ettirilen x ve y doğrultularındaki depremlerin ortak
etkisi
altında,
taşıyıcı sistem elemanlarının a ve b asal eksen doğrultularında 2.8.4’e göre
birleştirilerek
elde edilen iç kuvvetler için 2.7.5’te
verilen birleştirme kuralı ayrıca
uygulanacaktır
(Şekil 2.10).
23
2.9. ZAMAN TANIM ALANINDA HESAP YÖNTEMLERİ
Bina ve
bina türü yapıların zaman tanım alanında doğrusal elastik ya da doğrusal
elastik
olmayan
deprem hesabı için, yapay yollarla
üretilen, daha önce kaydedilmiş veya
benzeştirilmiş deprem yer hareketleri kullanılabilir.
2.9.1. Yapay Deprem Yer Hareketleri
Yapay yer
hareketlerinin kullanılması durumunda, aşağıdaki özellikleri taşıyan en az üç
deprem
yer hareketi üretilecektir.
(a) Kuvvetli yer hareketi
kısmının süresi, binanın birinci doğal titreşim periyodunun 5
katından
ve 15 saniyeden daha kısa olmayacaktır.
(b) Üretilen deprem yer
hareketinin sıfır periyoda karşı gelen spektral ivme değerlerinin
ortalaması
Aog’den daha küçük olmayacaktır.
(c) Yapay olarak üretilen her
bir ivme kaydına göre %5 sönüm oranı için yeniden
bulunacak
spektral ivme değerlerinin ortalaması, gözönüne alınan deprem
doğrultusundaki
birinci (hakim) periyod T1’e göre 0.2T1 ile 2T1 arasındaki periyodlar
için, 2.4’te tanımlanan Sae(T) elastik
spektral ivmelerinin %90’ından daha az
olmayacaktır.
Zaman tanım alanında doğrusal elastik
analiz yapılması durumunda,
azaltılmış
deprem yer hareketinin elde edilmesi için esas alınacak spektral ivme
değerleri
Denk.(2.13) ile
hesaplanacaktır.
2.9.2. Kaydedilmiş veya Benzeştirilmiş
Deprem Yer Hareketleri
Zaman
tanım alanında yapılacak deprem hesabı için kaydedilmiş depremler veya
kaynak ve
dalga yayılımı özellikleri fiziksel olarak benzeştirilmiş yer hareketleri
kullanılabilir.
Bu tür yer hareketleri üretilirken yerel zemin koşulları da uygun biçimde
gözönüne
alınmalıdır. Kaydedilmiş veya benzeştirilmiş yer hareketlerinin kullanılması
durumunda
en az üç deprem yer hareketi üretilecek ve bunlar 2.9.1’de verilen tüm
koşulları
sağlayacaktır.
2.9.3. Zaman Tanım Alanında Hesap
Zaman
tanım alanında doğrusal elastik olmayan hesap yapılması durumunda, taşıyıcı
sistem
elemanlarının tekrarlı yükler altındaki dinamik davranışını temsil eden iç
kuvvetşekildeğiştirme
bağıntıları,
teorik ve deneysel geçerlilikleri kanıtlanmış olmak kaydı ile,
ilgili
literatürden yararlanılarak tanımlanacaktır. Doğrusal veya doğrusal olmayan
hesapta,
üç yer hareketi kullanılması durumunda sonuçların maksimumu, en az yedi yer
hareketi
kullanılması durumunda ise sonuçların ortalaması tasarım için esas alınacaktır.
2.10. GÖRELİ KAT ÖTELEMELERİNİN
SINIRLANDIRILMASI, İKİNCİ
MERTEBE ETKİLERİ VE DEPREM DERZLERİ
2.10.1. Etkin Göreli Kat Ötelemelerinin
Hesaplanması ve Sınırlandırılması
2.10.1.1 – Herhangi bir kolon veya
perde için, ardışık iki kat arasındaki yerdeğiştirme
farkını
ifade eden azaltılmış göreli
kat ötelemesi, Δi , Denk.(2.17) ile elde
edilecektir.
i i i1 = d d− Δ − (2.17)
24
Denk.(2.17)’de di ve di−1 , her bir deprem doğrultusu
için binanın i’inci ve (i–1)’inci
katlarında
herhangi bir kolon veya perdenin uçlarında azaltılmış deprem yüklerine göre
hesaplanan
yatay yerdeğiştirmeleri göstermektedir. Ancak 2.7.4.2’deki koşul ve ayrıca
Denk.(2.4)’te tanımlanan minimum
eşdeğer deprem yükü koşulu di’nin ve Δi’nin
hesabında
gözönüne alınmayabilir.
2.10.1.2 – Her bir deprem doğrultusu
için, binanın i’inci katındaki kolon veya perdeler
için etkin göreli kat ötelemesi, δi , Denk.(2.18) ile elde
edilecektir.
i i = R δ Δ (2.18)
2.10.1.3 – Her bir deprem doğrultusu
için, binanın herhangi bir i’inci katındaki kolon
veya
perdelerde, Denk.(2.18) ile
hesaplanan δi etkin göreli kat ötelemelerinin kat
içindeki
en büyük değeri (δi)max, Denk.(2.19)’da verilen koşulu
sağlayacaktır:
i max
i
( ) 0 02
h
δ
≤ . (2.19)
Deprem
yüklerinin tamamının bağlantıları tersinir momentleri aktarabilen çelik
çerçevelerle
taşındığı tek katlı binalarda bu sınır en çok %50 arttırılabilir.
2.10.1.4 – Denk.(2.19)’de verilen koşulun binanın herhani bir katında sağlanamaması
durumunda,
taşıyıcı sistemin rijitliği arttırılarak deprem hesabı tekrarlanacaktır. Ancak
verilen
koşul sağlansa bile, yapısal olmayan gevrek elemanların (cephe elemanları vb)
etkin
göreli kat ötelemeleri altında kullanılabilirliği hesapla doğrulanacaktır.
2.10.2. İkinci Mertebe Etkileri
Taşıyıcı
sistem elemanlarının doğrusal elastik olmayan davranışını esas alan daha kesin
bir hesap
yapılmadıkça, ikinci mertebe etkileri yaklaşık olarak aşağıdaki şekilde
gözönüne
alınabilir:
2.10.2.1 – Gözönüne alınan deprem
doğrultusunda her bir katta, İkinci Mertebe
Gösterge Değeri, θi’nin Denk.(2.20) ile
verilen koşulu sağlaması durumunda, ikinci
mertebe
etkileri yürürlükteki betonarme ve çelik yapı yönetmeliklerine göre
değerlendirilecektir.
N
i ort j
j=i
i
i i
( )
= 0.12
w
V h
Δ ∑
θ ≤ (2.20)
Burada (Δi)ort , i’inci kattaki kolon ve perdelerde hesaplanan azaltılmış göreli
kat
ötelemelerinin
kat içindeki ortalama değeri olarak 2.10.1.1’e göre bulunacaktır.
2.10.2.2 - Denk.(2.20)’deki
koşulun herhangi bir katta sağlanamaması durumunda,
taşıyıcı
sistemin rijitliği yeterli ölçüde arttırılarak deprem hesabı tekrarlanacaktır.
2.10.3. Deprem Derzleri
Farklı
zemin oturmalarına bağlı temel öteleme ve dönmeleri ile sıcaklık değişmelerinin
etkisi
dışında, bina blokları veya mevcut eski binalarla yeni yapılacak binalar
arasında,
sadece
deprem etkisi için bırakılacak derz boşluklarına ilişkin koşullar aşağıda
belirtilmiştir:
25
2.10.3.1 – 2.10.3.2’ye göre daha elverişsiz bir sonuç elde edilmedikçe derz
boşlukları,
her bir
kat için komşu blok veya binalarda elde edilen yerdeğiştirmelerin karelerinin
toplamının
karekökü ile aşağıda tanımlanan α katsayısının çarpımı sonucunda bulunan
değerden
az olmayacaktır. Gözönüne alınacak kat yerdeğiştirmeleri, kolon veya
perdelerin
bağlandığı düğüm noktalarında hesaplanan azaltılmış di yerdeğiştirmelerinin
kat
içindeki ortalamaları olacaktır. Mevcut eski bina için hesap yapılmasının
mümkün
olmaması
durumunda eski binanın yerdeğiştirmeleri, yeni bina için aynı katlarda
hesaplanan
değerlerden daha küçük alınmayacaktır.
(a) Komşu binaların veya bina
bloklarının kat döşemelerinin bütün katlarda aynı
seviyede
olmaları durumunda α = R / 4 alınacaktır.
(b) Komşu binaların veya bina
bloklarının kat döşemelerinin, bazı katlarda olsa bile,
farklı
seviyelerde olmaları durumunda, tüm bina için α = R / 2 alınacaktır.
2.10.3.2 – Bırakılacak minimum derz
boşluğu, 6 m yüksekliğe kadar en az 30 mm
olacak ve
bu değere 6 m’den sonraki her 3 m’lik yükseklik için en az 10 mm
eklenecektir.
2.10.3.3 – Bina blokları arasındaki
derzler, depremde blokların bütün doğrultularda
birbirlerinden
bağımsız olarak çalışmasına olanak verecek şekilde düzenlenecektir.
2.11. YAPISAL ÇIKINTILARA, MİMARİ
ELEMANLARA, MEKANİK VE
ELEKTRİK DONANIMA ETKİYEN DEPREM YÜKLERİ
2.11.1 – Binalarda balkon,
parapet, baca, vb konsol olarak binanın taşıyıcı sistemine
bağlı,
ancak bağımsız çalışan yapısal çıkıntılar ile cephe, ara bölme panoları, vb yapısal
olmayan
tüm mimari elemanlara uygulanacak; mekanik ve elektrik donanımlar ile
bunların
bina taşıyıcı sistem elemanlarına bağlantılarının hesabında kullanılacak
eşdeğer
deprem
yükleri Denk.(2.21) ile
verilmiştir.
i
e o e
N
= 0.5 1 +
2 H f AIw
H
⎛ ⎞
⎜ ⎟
⎝ ⎠
(2.21)
Hesaplanan
deprem yükü, yatay doğrultuda en elverişsiz iç kuvvetleri verecek yönde
ilgili
elemanın ağırlık merkezine etki ettirilecektir. Düşey konumda olmayan
elemanlara,
Denk.(2.21) ile
hesaplanan eşdeğer deprem yükünün yarısı düşey
doğrultuda
etki ettirilecektir.
2.11.2 – Denk.(2.21)’de we ile gösterilen mekanik veya elektrik donanım ağırlıklarının
binanın
herhangi bir i’inci katındaki toplamının 0.2wi’den büyük olması durumunda,
donanımların
ağırlıklarının ve binaya bağlantılarının rijitlik özellikleri, bina taşıyıcı
sisteminin
deprem hesabında gözönüne alınacaktır.
2.11.3 – Mekanik veya elektrik
donanımın bulunduğu kattaki en büyük ivmeyi
tanımlayan
kat ivme spektrumu’nun uygun
yöntemlerle belirlenmesi durumunda,
Denk.(2.21) uygulanmayabilir.
2.11.4 – Yangın söndürme
sistemleri ve acil yedek elektrik sistemleri ile dolgu
duvarlarına
bağlanan donanımlar ve bunların bağlantılarında Denk.(2.21) ile hesaplanan
veya 2.11.3’e göre elde edilen deprem
yükünün iki katı alınacaktır.
26
2.12. BİNA TÜRÜ OLMAYAN YAPILAR
Bina türü
olmadığı halde, deprem hesabının bu bölümde verilen kurallara göre
yapılmasına
izin verilen yapılar ve bu yapılara uygulanacak Taşıyıcı Sistem Davranış
Katsayıları (R), Tablo 2.8’de tanımlanmıştır. Deprem
yükü azaltma katsayıları ise
Denk.(2.3)’e göre belirlenecektir.
Gerekli durumlarda, Tablo 2.3’de
verilen Bina Önem
Katsayıları bu yapılar için de kullanılacaktır. Ancak Tablo 2.7’de verilen Hareketli Yük
Katılım Katsayıları geçerli değildir. Kar
yükleri ve vinç kaldırma yükleri dışında,
depolanan
her türlü katı ve sıvı maddeler ile mekanik gereçlerin ağırlıklarının
azaltılmamış
değerleri kullanılacaktır.
TABLO 2.8 – BİNA TÜRÜ OLMAYAN YAPILAR İÇİN
TAŞIYICI SİSTEM DAVRANIŞ KATSAYILARI
YAPI TÜRÜ
R
Süneklik
düzeyi yüksek çerçeveler veya dışmerkez çaprazlı çelik perdeler
tarafından
taşınan yükseltilmiş sıvı tankları, basınçlı tanklar, bunkerler,
hazneler
4
Süneklik
düzeyi normal çerçeveler veya merkezi çaprazlı çelik perdeler
tarafından
taşınan yükseltilmiş sıvı tankları, basınçlı tanklar, bunkerler,
hazneler
2
Kütlesi
yüksekliği boyunca yayılı, yerinde dökülmüş betonarme silo,
endüstri
bacaları ve benzeri taşıyıcı sistemler (*)
3
Betonarme
soğutma kuleleri (*) 3
Kütlesi
yüksekliği boyunca yayılı uzay kafes kirişli çelik kuleler, çelik silo
ve
endüstri bacaları (*)
4
Gergili
yüksek çelik direk ve gergili çelik bacalar 2
Kütlesi
tepede yığılı, bağımsız tek bir düşey taşıyıcı eleman tarafından
taşınan
ters sarkaç türü yapılar
2
Endüstri
tipi çelik depolama ve istif rafları 4
(*) Bu tür yapıların deprem hesabı, taşıyıcı sistemi yeterince
tanımlayan ayrık dinamik
serbestlik dereceleri gözönüne alınarak, 2.8 veya 2.9’a göre yapılacaktır.
2.13. DEPREM HESAP RAPORLARINA İLİŞKİN
KURALLAR
Binaların
deprem hesaplarını içeren hesap raporlarının hazırlanmasında aşağıda
belirtilen
kurallara uyulacaktır:
2.13.1 – Tasarımı yapılan bina
için, Tablo 2.1’de
tanımlanan düzensizlik türleri ayrıntılı
olarak
irdelenecek, eğer varsa, binada hangi tür düzensizliklerin bulunduğu açık
olarak
belirtilecektir.
2.13.2 – Seçilen süneklik düzeyi
yüksek veya normal taşıyıcı sistemin Bölüm 3 veya
Bölüm 4’teki koşullara göre tanımı
açık olarak yapılacak ve Tablo 2.5’ten R
katsayısının
seçim nedeni belirtilecektir.
27
2.13.3 – Binanın bulunduğu deprem
bölgesi, bina yüksekliği ve taşıyıcı sistem
düzensizlikleri
gözönüne alınarak, 2.6’ya göre
uygulanacak hesap yönteminin seçim
nedeni
açık olarak belirtilecektir.
2.13.4 – Bilgisayarla hesap
yapılması durumunda, aşağıdaki kurallar uygulanacaktır:
(a) Düğüm noktalarının ve
elemanların numaralarını gösteren üç boyutlu taşıyıcı sistem
şeması
hesap raporunda yer alacaktır.
(b) Tüm giriş bilgileri ile iç
kuvvetleri ve yerdeğiştirmeleri de içeren çıkış bilgileri,
kolayca
anlaşılır biçimde mutlaka hesap raporunda yer alacaktır. Proje kontrol
makamının
talep etmesi durumunda, tüm bilgisayar dosyaları elektronik ortamda teslim
edilecektir.
(c) Hesapta kullanılan
bilgisayar yazılımının adı, müellifi ve versiyonu hesap raporunda
açık
olarak belirtilecektir.
(d) Proje kontrol makamının
talep etmesi durumunda, bilgisayar yazılımının teorik
açıklama
kılavuzu ve kullanma kılavuzu hesap raporuna eklenecektir.
2.14. BİNALARA İVME KAYITÇILARININ
YERLEŞTİRİLMESİ
Bayındırlık
ve İskan Bakanlığı tarafından uygun görülmesi durumunda, bakanlık veya
üniversite
kuruluşlarınca kuvvetli deprem hareketinin ölçülmesi amacı ile kamuya veya
özel ve
tüzel kişilere ait binalara ve diğer yapılara ivme kayıtçılarının
yerleştirilmesine
izin
verilecek, bina veya yapı sahipleri ya da işletmecileri bunların korunmasından
sorumlu
olacaktır.
28
BÖLÜM 3 – BETONARME BİNALAR İÇİN DEPREME
DAYANIKLI
TASARIM KURALLARI
3.0. SİMGELER
Bu
bölümde aşağıdaki simgelerin kullanıldığı boyutlu ifadelerde, kuvvetler Newton [N],
uzunluklar
milimetre [mm] ve gerilmeler MegaPascal [MPa] = [N/mm2] birimindedir.
Ac = Kolonun veya perde uç bölgesinin brüt enkesit alanı
Ach = Boşluksuz perdenin, bağ kirişli perdede her bir perde
parçasının, döşemenin
veya
boşluklu döşemede her bir döşeme parçasının brüt enkesit alanı
Ack = Sargı donatısının dışından dışına alınan ölçü içinde kalan
çekirdek beton alanı
ΣAe = Herhangi bir katta, gözönüne alınan deprem doğrultusunda etkili
kesme alanı
ΣAg = Herhangi bir katta, gözönüne alınan deprem doğrultusuna paralel
doğrultuda
perde
olarak çalışan taşıyıcı sistem elemanlarının enkesit alanlarının toplamı
ΣAk = Herhangi bir katta, gözönüne alınan deprem doğrultusuna paralel
kargir
dolgu
duvar alanlarının (kapı ve pencere boşlukları hariç) toplamı
Aos = Spiral donatının enkesit alanı
ΣAp = Binanın tüm katlarının plan alanlarının toplamı
As1 = Kolon-kiriş düğüm noktasının bir tarafında, kirişin negatif
momentini
karşılamak
için üste konulan çekme donatısının toplam alanı
As2 = Kolon-kiriş düğüm noktasının As1’e göre öbür tarafında, kirişin pozitif
momentini
karşılamak için alta konulan çekme donatısının toplam alanı
Asd = Bağ kirişinde çapraz donatı demetinin her birinin toplam alanı
Ash = s enine
donatı aralığına karşı gelen yükseklik boyunca, kolonda veya perde
uç
bölgesindeki tüm etriye kollarının ve çirozların enkesit alanı değerlerinin
gözönüne
alınan bk’ya dik doğrultudaki izdüşümlerinin toplamı
Aw = Kolon enkesiti etkin gövde alanı (depreme dik doğrultudaki kolon
çıkıntılarının
alanı hariç)
ΣAw = Herhangi bir katta, kolon enkesiti etkin gövde alanları Aw’ların toplamı
a = Kolonda veya perde uç bölgesinde etriye kollarının ve/veya
çirozların
arasındaki
yatay uzaklık
bj = Gözönüne alınan deprem doğrultusunda, birleşim bölgesine
saplanan kirişin
kolonla
aynı genişlikte olması veya kolonun her iki yanından da taşması
durumunda
kolon genişliği, aksi durumda kirişin düşey orta ekseninden
itibaren
kolon kenarlarına olan uzaklıklardan küçük olanının iki katı (Kiriş
genişliği
ile birleşimin derinliğinin toplamını aşamaz)
bk = Birbirine dik yatay doğrultuların her biri için, kolon veya
perde uç bölgesi
çekirdeğinin
enkesit boyutu (en dıştaki enine donatı eksenleri arasındaki
uzaklık)
bw = Kirişin gövde genişliği, perdenin gövde kalınlığı
D = Dairesel kolonun göbek çapı (spiral donatı eksenleri arasındaki
uzaklık)
d = Kirişin faydalı yüksekliği
fcd = Betonun tasarım basınç dayanımı
fck = Betonun karakteristik silindir basınç dayanımı
fctd = Betonun tasarım çekme dayanımı
fyd = Boyuna donatının tasarım akma dayanımı
fyk = Boyuna donatının karakteristik akma dayanımı
fywd = Enine donatının tasarım akma dayanımı
fywk = Enine donatının karakteristik akma dayanımı
Hcr = Kritik perde yüksekliği
Hw = Temel üstünden veya zemin kat döşemesinden itibaren ölçülen
toplam perde
yüksekliği
h = Kolonun gözönüne alınan deprem doğrultusundaki enkesit boyutu
hk = Kiriş yüksekliği
ℓb = TS-500’de çekme donatısı
için verilen kenetlenme boyu
29
ℓn = Kolonun kirişler arasında
arasında kalan serbest yüksekliği, kirişin kolon veya
perde
yüzleri arasında kalan serbest açıklığı
ℓw = Perdenin veya bağ kirişli
perde parçasının plandaki uzunluğu
Ma = Kolonun serbest yüksekliğinin alt ucunda, kolon kesme kuvvetinin
hesabında
esas alınan moment
(Md)t = Perdenin taban kesitinde yük katsayıları ile çarpılmış düşey
yükler ve deprem
yüklerinin
ortak etkisi altında hesaplanan moment
Mpa = Kolonun serbest yüksekliğinin alt ucunda fck , fyk ve çeliğin pekleşmesi
gözönüne
alınarak hesaplanan moment kapasitesi
Mpi = Kirişin sol ucu i’deki kolon yüzünde fck , fyk ve çeliğin pekleşmesi gözönüne
alınarak
hesaplanan pozitif veya negatif moment kapasitesi
Mpj = Kirişin sağ ucu j’deki kolon yüzünde fck , fyk ve çeliğin pekleşmesi gözönüne
alınarak
hesaplanan negatif veya pozitif moment kapasitesi
ΣMp = Düğüm noktasına birleşen kirişlerin moment kapasitelerinin
toplamı
Mpü = Kolonun serbest yüksekliğinin üst ucunda fck , fyk ve çeliğin pekleşmesi
gözönüne
alınarak hesaplanan moment kapasitesi
(Mp)t = Perdenin taban kesitinde fck , fyk ve çeliğin pekleşmesi gözönüne alınarak
hesaplanan
moment kapasitesi
Mra = Kolonun veya perdenin serbest yüksekliğinin alt ucunda fcd ve fyd’ye göre
hesaplanan
taşıma gücü momenti
Mri = Kirişin sol ucu i’deki kolon veya perde yüzünde fcd ve fyd’ye göre hesaplanan
pozitif
veya negatif taşıma gücü momenti
Mrj = Kirişin sağ ucu j’deki kolon veya perde yüzünde fcd ve fyd’ye göre hesaplanan
negatif
veya pozitif taşıma gücü momenti
(Mr)t = Perdenin taban kesitinde fcd ve fyd’ye göre hesaplanan taşıma gücü momenti
Mrü = Kolonun veya perdenin serbest yüksekliğinin üst ucunda fcd ve fyd’ye göre
hesaplanan
taşıma gücü momenti
Mü = Kolonun serbest yüksekliğinin üst ucunda, kolon kesme kuvvetinin
hesabında
esas alınan moment
Nd = Yük katsayıları ile çarpılmış düşey yükler ve deprem yüklerinin
ortak etkisi
altında
hesaplanan eksenel kuvvet
Ndm = Düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında
hesaplanan eksenel
basınç
kuvvetlerinin en büyüğü
s = Enine donatı aralığı, spiral donatı adımı
Vc = Betonun kesme dayanımına katkısı
Vd = Yük katsayıları ile çarpılmış düşey yükler ve deprem yüklerinin
ortak etkisi
altında
hesaplanan kesme kuvveti
Vdy = Kirişin herhangi bir kesitinde düşey yüklerden meydana gelen
basit
kiriş kesme kuvveti
Ve = Kolon, kiriş ve perdede enine donatı hesabında esas alınan kesme
kuvveti
Vik = Binanın i’inci katındaki tüm kolonlarda gözönüne alınan deprem
doğrultusunda
Bölüm 2’ye göre
hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamı
Vis = Binanın i’inci katında, Denk.3.3’ün hem alttaki hem de üstteki düğüm
noktalarında
sağlandığı kolonlarda, gözönüne alınan deprem doğrultusunda
Bölüm 2’ye göre hesaplanan kesme
kuvvetlerinin toplamı
Vkol = Düğüm noktasının üstünde ve altında Bölüm 2’ye göre hesaplanan kolon
kesme
kuvvetlerinin küçük olanı
Vr = Kolon, kiriş veya perde kesitinin kesme dayanımı
Vt = Bölüm 2’ye göre
binaya etkiyen toplam deprem yükü (taban kesme kuvveti)
αi =
Herhangi bir i’inci katta hesaplanan Vis / Vik oranı
βv = Perdede kesme kuvveti dinamik büyütme katsayısı
Ø =
Donatı çapı
γ = Bağ kirişinde kullanılan
çapraz donatı demetinin yatayla yaptığı açı
ρ = Kiriş mesnedinde üstteki
veya alttaki çekme donatısı oranı
ρs = Kolonda
spiral donatının hacımsal oranı [s os = 4 ( ) A D s ρ ]
ρsh = Perdede
yatay gövde donatılarının hacımsal oranı [(ρsh)min = 0.0025]
30
3.1. KAPSAM
3.1.1 – Deprem bölgelerinde
yapılacak tüm betonarme binaların taşıyıcı sistem
elemanlarının
boyutlandırılması ve donatılması, bu konuda yürürlükte olan ilgili
standart
ve yönetmeliklerle birlikte, öncelikle bu bölümde belirtilen kurallara göre
yapılacaktır.
Betonarme bina temelleri ile ilgili kurallar Bölüm 6’da verilmiştir.
3.1.2 – Bu bölümde belirtilen
kural ve koşullar, yerinde dökme monolitik betonarme
binalar
ile, aksi belirtilmedikçe, taşıyıcı sistemi betonarme ve/veya öngerilmeli beton
elemanlardan
oluşan prefabrike binalar için geçerlidir.
3.1.3 – Bu bölümün kapsamı
içindeki betonarme binaların yatay yük taşıyıcı sistemleri;
sadece
çerçevelerden, sadece perdelerden veya çerçeve ve perdelerin birleşiminden
oluşabilir.
3.1.4 – Beton dayanımının C50’den
daha yüksek olduğu betonarme binalar ile taşıyıcı
sistem
elemanlarında donatı olarak çelik profillerin kullanıldığı binalar bu bölümün
kapsamı
dışındadır.
3.2. GENEL KURALLAR
3.2.1. Betonarme Taşıyıcı Sistemlerin
Sınıflandırılması
Depreme
karşı davranışları bakımından, betonarme binaların yatay yük taşıyıcı
sistemleri,
aşağıda tanımlanan iki sınıfa ayrılmıştır. Bu iki sınıfa giren sistemlerin
karma
olarak
kullanılmasına ilişkin özel durum ve koşullar, Bölüm 2’deki 2.5.4’te
verilmiştir.
3.2.1.1 – Aşağıda belirtilen
betonarme taşıyıcı sistemler, Süneklik Düzeyi
Yüksek
Sistemler olarak tanımlanmıştır:
(a) 3.3, 3.4 ve 3.5’te
belirtilen kurallara göre boyutlandırılarak donatılan kolon ve
kirişlerin
oluşturduğu çerçeve türü taşıyıcı sistemler,
(b) 3.6’ya göre boyutlandırılarak
donatılmış boşluksuz veya boşluklu (bağ kirişli)
perdelerden
oluşan taşıyıcı sistemler,
(c) Yukarıdaki iki tür sistemin
birleşiminden oluşturulan perdeli-çerçeveli taşıyıcı
sistemler.
3.2.1.2 – Aşağıda belirtilen
betonarme taşıyıcı sistemler, Süneklik Düzeyi
Normal
Sistemler olarak tanımlanmıştır:
(a) 3.7, 3.8 ve 3.9’da belirtilen
kurallara göre boyutlandırılarak donatılan kolon ve
kirişlerin
oluşturduğu çerçeve türü taşıyıcı sistemler,
(b) 3.10’a göre boyutlandırılarak
donatılmış boşluksuz veya boşluklu (bağ kirişli)
perdelerden
oluşan taşıyıcı sistemler,
(c) Yukarıdaki iki tür sistemin
birleşiminden oluşturulan perdeli-çerçeveli taşıyıcı
sistemler.
3.2.2. İlgili Standartlar
Yerinde
dökme ve prefabrike betonarme taşıyıcı sistemler, bu bölümde belirtilen
kurallar
ile birlikte, Bölüm 2’de
verilen deprem yükleri ve hesap kuralları, TS-498 ve
31
TS-9967’de
öngörülen diğer yükler, TS-500, TS-708, TS-3233 ve TS-9967’deki
kurallar
ile malzeme ve yük katsayıları kullanılarak projelendirileceklerdir. İlgili
standartlarda
verilen kuralların farklı olduğu özel durumlarda, bu bölümdeki kurallar
esas
alınacaktır.
3.2.3. Taşıyıcı Sistem Hesabında
Kullanılacak Kesit Rijitlikleri
Bölüm 2’de verilen yöntemlerle
yapılacak taşıyıcı sistem hesabında çatlamamış kesite
ait kesit
rijitlikleri kullanılacaktır. Ancak, kendi düzlemleri içindeki perdelere
saplanan
kirişlerde
ve bağ kirişli (boşluklu) perdelerin bağ kirişlerinde çatlamış kesite ait
değerler
kullanılabilir.
3.2.4. Kesit Hesaplarında Kullanılacak
Yöntem
Bütün
deprem bölgelerinde, betonarme elemanların depreme dayanıklı olarak
boyutlandırılmasında
ve donatı hesaplarında TS-500’de verilen Taşıma Gücü
Yöntemi’nin kullanılması zorunludur.
3.2.5. Malzeme
3.2.5.1 – Deprem bölgelerinde
yapılacak tüm betonarme binalarda C20’den daha düşük
dayanımlı
beton kullanılamaz.
3.2.5.2 – Tüm deprem bölgelerinde,
TS-500’deki tanıma göre kalite denetimli, bakımı
yapılmış
ve vibratörle yerleştirilmiş beton kullanılması zorunludur. Ancak, kendinden
yerleşen
beton kullanıldığı durumlarda, vibratörle beton yerleştirilmesine gerek yoktur.
3.2.5.3 – Etriye ve çiroz donatısı
ile döşeme donatısı dışında, nervürsüz donatı çeliği
kullanılamaz.
Ayrıca, 3.2.5.4’te
belirtilen elemanlar hariç olmak üzere, betonarme
taşıyıcı
sistem elemanlarında S420’den daha yüksek dayanımlı donatı çeliği
kullanılmayacaktır.
Kullanılan donatının kopma birim uzaması %10’dan az
olmayacaktır.
Donatı çeliğinin deneysel olarak bulunan ortalama akma dayanımı, ilgili
çelik
standardında öngörülen karakteristik akma dayanımının 1.3 katından daha fazla
olmayacaktır.
Ayrıca, deneysel olarak bulunan ortalama kopma dayanımı, yine deneysel
olarak
bulunan ortalama akma dayanımının 1.15 katından daha az olmayacaktır.
3.2.5.4 – Kirişli sistemlerin
döşemelerinde, kirişsiz döşemelerde, dişli döşeme
tablalarında,
etriyelerde, bodrum katların çevresindeki dış perde duvarlarının
gövdelerinde,
deprem yüklerinin tümünün bina yüksekliği boyunca perdeler tarafından
taşındığı
ve 3.6.1.2’de Denk.(3.14) ile verilen koşulların her
ikisinin de sağlandığı
binaların
perde gövdelerinde S420’den daha yüksek dayanımlı donatı çeliği
kullanılabilir.
3.2.6. Çekme Donatılarının Kenetlenme Boyu
Bu
bölümde aksi belirtilmedikçe, kancalı ve kancasız çekme donatısı çubukları için
gerekli
kenetlenme boyları TS-500’de verilen kurallara göre saptanacaktır.
32
3.2.7. Kaynaklı ve Manşonlu Ek ve Bağlantılar
3.2.7.1 – Boyuna donatıların
bindirmeli kaynaklı eklerinin sertifikalı kaynakçılar
tarafından
yapılması zorunludur. Küt kaynak ekleri yapılmayacaktır. Kaynak yapılacak
donatı
çeliğinin karbon eşdeğeri TS-500’de verilen sınır değeri aşmayacaktır.
3.2.7.2 – Kaynaklı ve manşonlu
boyuna donatı eklerinin en az %2’si için, 5 adetten az
olmamak
üzere, çekme deneyi yapılacaktır. Ekin deneyle bulunan kopma dayanımı,
eklenen
donatı çubuklarının TS-500’de verilen kopma dayanımından daha az
olmayacaktır.
3.2.7.3 – Enine donatıların boyuna
donatılara kaynakla bağlanmasına izin verilmez.
3.2.7.4 – Çelik pencere ve kapı
kasalarının, dübellerin, bağlantı plakalarının, tesisat
elemanlarının,
makina ve teçhizatın boyuna ve enine donatılara kaynakla bağlanmasına
izin
verilmez.
3.2.8. Özel Deprem Etriyeleri ve Çirozları
Bütün
deprem bölgelerinde, süneklik düzeyi yüksek veya süneklik düzeyi normal olan
tüm
betonarme sistemlerin kolonlarında, kolon-kiriş birleşim bölgelerinde, perde uç
bölgelerinde
ve kiriş sarılma bölgelerinde kullanılan etriyeler özel deprem etriyesi,
çirozlar
ise özel deprem çirozu olarak
düzenlenecektir. Özel deprem etriye ve
çirozlarının
sağlaması gerekli koşullar aşağıda verilmiştir (Şekil 3.1):
Şekil 3.1
3.2.8.1 – Özel deprem etriyelerinin
her iki ucunda mutlaka 135 derece kıvrımlı kancalar
bulunacaktır.
Özel deprem çirozlarında ise bir uçta 90 derece kıvrımlı kanca yapılabilir.
Bu
durumda kolonun veya perdenin bir yüzünde, kanca kıvrımları 135 derece ve 90
derece
olan çirozlar hem yatay hem de düşey doğrultuda şaşırtmalı olarak
düzenlenecektir.
135 derece kıvrımlı kancalar, ∅ enine donatı çapını göstermek üzere,
≥ 6φ(10φ)
≥ 80 mm (100 mm)
135°
Çap ≥ 5φetr
33
en az 5∅ çaplı daire etrafında
bükülecektir. Kancaların boyu kıvrımdaki en son teğet
noktasından
itibaren, düz yüzeyli çubuklarda 10∅ ve 100 mm’den, nervürlü
çubuklarda
ise 6∅ ve 80 mm’den az
olmayacaktır.
3.2.8.2 – Özel deprem etriyeleri
boyuna donatıyı dıştan kavrayacak ve kancaları aynı
boyuna
donatı etrafında kapanacaktır. Özel deprem çirozlarının çapı ve aralığı,
etriyelerin
çap ve aralığı ile aynı olacaktır. Çirozlar, her iki uçlarında mutlaka boyuna
donatıları
saracaktır. Etriyeler ve çirozlar beton dökülürken oynamayacak biçimde
sıkıca
bağlanacaktır.
3.3. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK KOLONLAR
3.3.1. Enkesit Koşulları
3.3.1.1 – Dikdörtgen kesitli
kolonların en küçük boyutu 250 mm’den ve enkesit alanı
75000 mm2 den daha az olmayacaktır. Dairesel kolonların çapı en az 300 mm
olacaktır.
3.3.1.2 – Kolonun brüt enkesit
alanı, Ndm düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak
etkisi
altında hesaplanan eksenel basınç kuvvetlerinin en büyüğü olmak üzere,
Ac ≥ Ndm / (0.50 fck) koşulunu sağlayacaktır.
3.3.2. Boyuna Donatı Koşulları
3.3.2.1 – Kolonlarda boyuna donatı
brüt alanı kesitin %1’inden az, %4’ünden fazla
olmayacaktır.
En az donatı, dikdörtgen kesitli kolonlarda 4∅16 veya 6∅14,
dairesel
kolonlarda
ise 6∅14 olacaktır.
3.3.2.2 – Bindirmeli ek yapılan
kesitlerde boyuna donatı oranı %6’yı geçmeyecektir.
3.3.3. Boyuna Donatının Düzenlenmesi
3.3.3.1 – Kolon boyuna
donatılarının bindirmeli ekleri, mümkün olabildiğince
3.3.4.2’de tanımlanan kolon orta
bölgesinde yapılmalıdır. Bu durumda bindirmeli
ek boyu,
TS-500’de çekme donatısı için verilen kenetlenme boyu ℓb’ye eşit olacaktır.
3.3.3.2 – Boyuna donatıların bindirmeli
eklerinin kolon alt ucunda yapılması
durumunda
ise, aşağıdaki koşullara uyulacaktır:
(a) Boyuna donatıların
%50’sinin veya daha azının kolon alt ucunda eklenmesi
durumunda
bindirmeli ek boyu, ℓb’nin en az 1.25 katı olacaktır.
(b) Boyuna donatıların %50’den
fazlasının kolon alt ucunda eklenmesi durumunda
bindirmeli
ek boyu, ℓb’nin en az 1.5 katı olacaktır. Temelden çıkan kolon filizlerinde
de
bu koşula
uyulacaktır.
(c) Yukarıdaki her iki durumda
da, bindirmeli ek boyunca 3.3.4.1’de
tanımlanan
minimum
enine donatı kullanılacaktır.
3.3.3.3 – Katlar arasında kolon
kesitinin değişmesi durumunda, boyuna donatının
kolon-kiriş
birleşim bölgesi içinde düşeye göre eğimi 1/6’dan daha fazla olmayacaktır.
Kesit
değişiminin daha fazla olması durumunda veya en üst kat kolonlarında; alttaki
kolonun
boyuna donatısının karşı taraftaki kirişin içindeki kenetlenme boyu, TS-500’de
çekme
donatısı için verilen kenetlenme boyu ℓb’nin 1.5 katından ve 40∅’den daha
az
34
olmayacaktır.
Karşı tarafta kiriş bulunmadığı durumlarda kenetlenme, gerekirse kolonun
karşı
yüzünde aşağıya doğru kıvrım yapılarak sağlanacaktır. 90 derecelik yatay
kancanın
veya aşağıya kıvrılan düşey kancanın boyu en az 12∅ olacaktır (Şekil 3.2).
3.3.3.4 – Yanyana boyuna
donatılarda yapılan manşonlu veya kaynaklı eklerin
arasındaki
boyuna uzaklık 600 mm’den az olmayacaktır.
Şekil 3.2
3.3.4. Enine Donatı Koşulları
3.3.7.6’ya göre daha elverişsiz
bir durum elde edilmedikçe, kolonlarda kullanılacak
minimum
enine donatıya ilişkin koşullar, kolon sarılma bölgeleri için 3.3.4.1’de ve
kolon orta bölgesi için 3.3.4.2’de verilmiştir (Şekil 3.3). Tüm kolon boyunca, 3.2.8’de
tanımlanan
özel deprem etriyeleri ve özel deprem çirozları kullanılacaktır.
3.3.4.1 – Her bir kolonun alt ve
üst uçlarında özel sarılma bölgeleri oluşturulacaktır.
Sarılma
bölgelerinin her birinin uzunluğu, döşeme üst kotundan yukarıya doğru veya
kolona
bağlanan en derin kirişin alt yüzünden başlayarak aşağıya doğru ölçülmek üzere,
kolon
kesitinin büyük boyutundan (dairesel kesitlerde kolon çapından), kolon serbest
yüksekliğinin
1/6’sından ve 500 mm’den az olmayacaktır. Konsol kolonlarda sarılma
bölgesi
kolon alt ucunda oluşturulacak ve uzunluğu kolon büyük boyutunun 2 katından
az
olmayacaktır. Sarılma bölgelerinde kullanılacak enine donatıya ilişkin koşullar
aşağıda
verilmiştir. Bu donatılar temelin içinde de, 300 mm’ den ve en büyük
boyuna
donatı çapının 25 katından az olmayan bir yükseklik boyunca devam
ettirilecektir.
Ancak, çanak temellere mesnetlenen kolonlarda, sarılma bölgesindeki
enine
donatı çanak yüksekliği boyunca devam ettirilecektir.
(a) Sarılma bölgelerinde ∅8’den
küçük çaplı enine donatı kullanılmayacaktır. Bu
bölgede, boyuna doğrultudaki etriye
ve çiroz aralığı en küçük enkesit boyutunun
1/3’ünden
ve 100 mm’den daha fazla, 50 mm’den daha az olmayacaktır. Etriye
kollarının
ve/veya çirozların arasındaki yatay uzaklık, a, etriye çapının 25 katından
e
a
b c
e
a
b
1
≥6
(a+b+c) ≥ 1.5 ℓb
(a+b+c) ≥ 40 φ
c ≥ 12 φ
(a+b) ≥ 1.5 ℓb
(a+b) ≥ 40 φ
b ≥ 12 φ
e ≥ 1.5 ℓb
e ≥ 40 φ
35
fazla
olmayacaktır. Sürekli dairesel spirallerin adımı, göbek çapının 1/5’inden ve 80
mm’den
fazla olmayacaktır.
(b) Etriyeli kolonlarda Nd > 0.20 Ac fck olması durumunda sarılma bölgelerindeki
minimum
toplam enine donatı alanı, Denk.(3.1)’de
verilen koşulların elverişsiz olanını
sağlayacak
şekilde hesaplanacaktır. Bu hesapta kolonun çekirdek boyutu bk , her iki
doğrultu
için ayrı ayrı gözönüne alınacaktır (Şekil 3.3).
sh k c ck ck ywk
sh k ck ywk
0.30 [( /
) 1]( / )
0.075 ( /
)
A sbAA f f
A sbf f
≥ −
≥
(3.1)
(c) Spiral donatılı kolonlarda Nd > 0.20 Ac fck olması durumunda sarılma bölgelerindeki
enine
donatının minimum hacımsal oranı, Denk.(3.2)’deki koşulların elverişsiz olanını
sağlayacak
şekilde hesaplanacaktır.
s c ck ck ywk
s ck ywk
0.45 [( /
) 1]( / )
0.12( / )
A A f f
f f
ρ ≥ −
ρ ≥
(3.2)
(d) Nd ≤ 0.20 Ac fck olması durumunda, kolon sarılma bölgelerinde Denk.(3.1) ve
Denk.(3.2) ile verilen enine
donatıların en az 2/3’ü, minimum enine donatı olarak
kullanılacaktır.
3.3.4.2 – Kolon orta bölgesi, kolonun alt ve üst
uçlarında tanımlanan sarılma bölgeleri
arasında
kalan bölgedir (Şekil 3.3). Kolon
orta bölgesinde ∅8’den küçük çaplı enine
donatı
kullanılmayacaktır. Kolon boyunca etriye, çiroz veya spiral aralığı, en küçük
enkesit
boyutunun yarısından ve 200 mm’den daha fazla olmayacaktır. Etriye
kollarının
ve/veya çirozların arasındaki yatay uzaklık, a, etriye çapının 25 katından daha
fazla
olmayacaktır.
3.3.5. Kolonların Kirişlerden Daha Güçlü
Olması Koşulu
3.3.5.1 – Sadece çerçevelerden veya
perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı
sistemlerde,
her bir kolon - kiriş düğüm noktasına birleşen kolonların taşıma gücü
momentlerinin
toplamı, o düğüm noktasına birleşen kirişlerin kolon yüzündeki
kesitlerindeki
taşıma gücü momentleri toplamından en az %20 daha büyük olacaktır
(Şekil 3.4):
ra rü ri rj ( + ) 12( + ) . M M M M ≥ (3.3)
3.3.5.2 – Denk.(3.3)’ün uygulanabilmesi için, düğüm noktasına birleşen kirişlerin
3.4.1.1’de verilen boyut
koşullarını sağlaması zorunludur.
3.3.5.3 – Denk.(3.3), her bir deprem doğrultusunda ve depremin her iki yönü için
elverişsiz
sonuç verecek şekilde ayrı ayrı uygulanacaktır (Şekil 3.4). Kolon taşıma gücü
momentlerinin
hesabında, depremin yönü ile uyumlu olarak bu momentleri en küçük
yapan Nd eksenel kuvvetleri gözönüne
alınacaktır.
36
Şekil 3.3
37
3.3.5.4 – Denk.(3.3)’ün uygulanmasına ilişkin özel durumlar aşağıda belirtilmiştir:
(a) Düğüm noktasına birleşen
kolonların her ikisinde de Nd ≤ 0.10 Ac fck olması
durumunda,
Denk.(3.3)’ün
sağlanması zorunlu değildir.
(b) Tek katlı binalarda ve çok
katlı binaların kolonları üst kata devam etmeyen düğüm
noktalarında
Denk.(3.3)’ün
sağlanıp sağlanmadığına bakılmayacaktır.
(c) Kirişlerin saplandığı
perdenin zayıf doğrultuda kolon gibi çalışması durumunda,
Denk.(3.3)’ün sağlanıp sağlanmadığına
bakılmayacaktır.
Şekil 3.4
3.3.6. Kolonların Kirişlerden Daha Güçlü
Olması Koşulunun Bazı Kolonlarda
Sağlanamaması Durumu
3.3.6.1 – Sadece çerçevelerden veya
perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı
sistemlerde,
gözönüne alınan deprem doğrultusunda binanın herhangi bir i’inci katında,
Denk.(3.4)’ün sağlanması koşulu ile,
ilgili katın alt ve/veya üstündeki bazı düğüm
noktalarında
Denk.(3.3)’ün
sağlanamamış olmasına izin verilebilir.
i is ik /V 0.70 V α = ≥ (3.4)
Nd ≤ 0.10 Ac fck koşulunu sağlayan kolonlar, Denk. (3.3)’ü sağlamasalar bile, Vis’nin
hesabında
gözönüne alınabilir.
3.3.6.2 – Denk.(3.4)’ün sağlanması durumunda, 0.70 ≤ αi ≤ 1.00 aralığında, Denk.
(3.3)’ün hem alttaki, hem de
üstteki düğüm noktalarında sağlandığı kolonlara etkiyen
eğilme
momentleri ve kesme kuvvetleri (1/αi) oranı ile çarpılarak
arttırılacaktır.
Denk. (3.3)’ü sağlamayan kolonlar,
kesitlerinde oluşan düşey yük ve deprem etkileri
altında
donatılacaktır.
3.3.6.3 – Herhangi bir katta Denk.(3.4)’ün sağlanamaması
durumunda, sadece
çerçevelerden
veya perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı sistemlerdeki
tüm
çerçeveler süneklik düzeyi
normal çerçeve olarak gözönüne alınacak ve Tablo 2.5’e
göre
taşıyıcı sistem davranış katsayısı değiştirilerek hesap tekrarlanacaktır. Bölüm 2’
deki 2.5.4.1’de belirtildiği üzere
süneklik düzeyi normal çerçevelerin, süneklik düzeyi
yüksek
perdelerle birarada kullanılması da mümkündür.
Mrj
Mrü
Mri
Mra
Mri
Mra
Mrj
Mrü
Deprem
yönü
Deprem
yönü
38
3.3.7. Kolonların Kesme Güvenliği
3.3.7.1 – Kolonlarda enine donatı
hesabına esas alınacak kesme kuvveti, Ve , Denk.
(3.5) ile hesaplanacaktır.
e a ü n = ( +M )/ V M l (3.5)
Denk.(3.5)’teki Ma ve Mü’nün hesaplanması için, kolonun alt ve/veya üst uçlarında
Denk.(3.3)’ün sağlanması durumunda 3.3.7.2, sağlanamaması durumunda
ise 3.3.7.3
uygulanacaktır
(Şekil 3.5).
3.3.7.2 – Denk.(3.3)’ün sağlandığı düğüm noktasına birleşen kirişlerin uçlarındaki
moment
kapasitelerinin toplamı olan ∑Mp momenti hesaplanacaktır:
p pi pj M M M ∑ + = (3.6)
Daha
kesin hesap yapılmadığı durumlarda, Mpi ≅ 1.4 Mri ve Mpj ≅ 1.4 Mrj olarak
alınabilir.
∑Mp momenti, kolonların düğüm noktasına birleşen uçlarında Bölüm 2’ye
göre elde
edilmiş bulunan momentler oranında kolonlara dağıtılacak ve dağıtım
sonucunda
ilgili kolonun alt veya üst ucunda elde edilen moment, Denk.(3.5)’te Ma
veya Mü olarak gözönüne alınacaktır.Depremin her iki yönü için Denk.(3.6) ayrı ayrı
uygulanacak
ve elde edilen en büyük ∑Mp değeri dağıtımda esas alınacaktır.
Denk.(3.3)’ün sağlanmış olmasına
karşın Denk.(3.5)’teki Ma veya Mü’nün hesabı,
güvenli
tarafta kalmak üzere, 3.3.7.3’e göre
de yapılabilir.
3.3.7.3 – Denk.(3.3)’ün sağlanamadığı düğüm noktasına birleşen kolonların uçlarındaki
momentler,
kolonların moment kapasiteleri olarak hesaplanacak ve Denk. (3.5)’te Ma
ve/veya Mü olarak kullanılacaktır. Moment kapasiteleri, daha kesin hesap
yapılmadığı
durumlarda,
Mpa ≅ 1.4 Mra ve Mpü ≅ 1.4 Mrü olarak alınabilir. Mpa ve Mpü momentlerinin
hesabında,
depremin yönü ile uyumlu olarak bu momentleri en büyük yapan Nd eksenel
kuvvetleri
gözönüne alınacaktır.
3.3.7.4 – Temele bağlanan
kolonların alt ucundaki Ma momenti de, 3.3.7.3’e göre
moment
kapasiteleri olarak hesaplanacaktır.
3.3.7.5 – Denk.(3.5) ile hesaplanan kesme kuvveti, Ve, yük katsayıları ile çarpılmış
düşey
yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında hesaplanan kesme kuvveti Vd’den
daha
küçük olmayacak ve ayrıca Denk.(3.7) ile
verilen koşulları sağlayacaktır.
Denk.(3.7)’deki ikinci koşulun
sağlanamaması durumunda, kesit boyutları gereği kadar
büyültülerek
deprem hesabı tekrarlanacaktır.
e r
e w cd 0.22
V V
V Af
≤
≤
(3.7)
3.3.7.6 – Kolon enine donatısının Ve kesme kuvvetine göre hesabında, betonun kesme
dayanımına
katkısı, Vc , TS-500’e göre belirlenecektir. Ancak, 3.3.4.1’de tanımlanan
kolon
sarılma bölgelerindeki enine donatının hesabında, sadece deprem yüklerinden
oluşan
kesme kuvvetinin depremli durumdaki toplam kesme kuvvetinin yarısından daha
büyük
olması ve aynı zamanda Nd ≤ 0.05Ac fck koşulunun sağlanması halinde, betonun
kesme
dayanımına katkısı Vc = 0 alınacaktır.
39
Şekil 3.5
3.3.8. Kısa Kolonlara İlişkin Koşullar
Kısa
kolonlar, taşıyıcı sistem nedeni ile veya dolgu duvarlarında kolonlar arasında
bırakılan
boşluklar nedeni ile oluşabilirler (Şekil 3.6). Kısa kolon oluşumunun
engellenemediği
durumlarda, enine donatı hesabına esas alınacak kesme kuvveti
Denk.(3.5) ile hesaplanacaktır. Denk.(3.5)’teki momentler, kısa
kolonun alt ve üst
uçlarında
Ma ≅1.4 Mra ve Mü ≅1.4 Mrü olarak hesaplanacak, ℓn ise kısa kolonun boyu
olarak
alınacaktır. Ancak hesaplanan kesme kuvveti Denk.(3.7)’de verilen koşulları
sağlayacaktır.
Kısa kolon boyunca, 3.3.4.1’de
kolonların sarılma bölgeleri için
tanımlanan
minimum enine donatı ve yerleştirme koşulları uygulanacaktır. Dolgu
duvarları
arasında kalarak kısa kolon durumuna dönüşen kolonlarda, enine donatılar
tüm kat
yüksekliğince devam ettirilecektir (Şekil 3.6).
40
Şekil 3.6
3.4. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK KİRİŞLER
3.4.1. Enkesit Koşulları
3.4.1.1 – Kolonlarla birlikte
çerçeve oluşturan veya perdelere kendi düzlemleri içinde
bağlanan
kirişlerin enkesit boyutlarına ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir:
(a) Kiriş gövde genişliği en az
250 mm olacaktır. Gövde genişliği, kiriş yüksekliği ile
kirişin
birleştiği kolonun kirişe dik genişliğinin toplamını geçmeyecektir.
(b) Kiriş yüksekliği, döşeme
kalınlığının 3 katından ve 300 mm’den daha az, kiriş
gövde
genişliğinin 3.5 katından daha fazla olmayacaktır.
(c) Kiriş yüksekliği, serbest
açıklığın 1/4’ünden daha fazla olmamalıdır. Aksi durumda
3.4.2.5 uygulanacaktır.
(d) Kiriş genişliği ve
yüksekliği ile ilgili olarak yukarıda belirtilen sınırlamalar,
kolonlara
mafsallı olarak bağlanan betonarme ya da öngerilmeli prefabrike kirişler, bağ
kirişli
(boşluklu) perdelerin bağ kirişleri ve çerçeve kirişlerine kolon-kiriş düğüm
noktaları
dışında saplanan ikincil kirişler için geçerli değildir.
3.4.1.2 – Kiriş olarak
boyutlandırılıp donatılacak taşıyıcı sistem elemanlarında, tasarım
eksenel
basınç kuvvetinin Nd ≤ 0.1Ac fck koşulunu sağlaması zorunludur. Aksi durumda,
bu
elemanlar 3.3’e göre
kolon olarak boyutlandırılıp donatılacaktır.
3.4.2. Boyuna Donatı Koşulları
3.4.2.1 – Kiriş mesnetlerinde çekme
donatılarının minimum oranı için Denk.(3.8) ile
verilen
koşula uyulacaktır.
ctd yd 0 8 f f ρ ≥ . / (3.8)
Ve
Ve
1.4 Mra
1.4 Mrü
ℓn
Yüksek kiriş
veya
dolgu duvar
41
3.4.2.2 – Boyuna donatıların çapı
12 mm’den az olmayacaktır. Kirişin alt ve üstünde en
az iki
donatı çubuğu, kiriş açıklığı boyunca sürekli olarak bulunacaktır.
3.4.2.3 – Birinci ve ikinci derece
deprem bölgelerindeki taşıyıcı sistemlerde, kiriş
mesnedindeki
alt donatı, aynı mesnetteki üst donatının %50’sinden daha az olamaz.
Ancak,
üçüncü ve dördüncü derece deprem bölgelerinde bu oran %30’a indirilebilir.
3.4.2.4 – Açıklık ve mesnetlerdeki
çekme donatısı oranı TS-500’de verilen maksimum
değerden
ve %2’den fazla olmayacaktır.
3.4.2.5 – 3.4.1.1’in (c) paragrafında
tanımlanan koşulun sağlanamadığı özel
durumlarda,
kiriş gövdesinin her iki yüzüne, kiriş yüksekliği boyunca gövde donatısı
konulacaktır.
Toplam gövde donatısı alanı, sağ veya sol mesnet kesitlerinde üst ve alt
boyuna
donatı alanları toplamının en büyüğünün %30’undan daha az olmayacaktır.
Gövde
donatısı çapı 12 mm’den az, aralığı ise 300 mm’den fazla olmayacaktır. Boyuna
donatıların
kenetlenmesine benzer biçimde, gövde donatılarının kenetlenmesi için de
3.4.3.1’in (b) ve (c) paragrafları uygulanacaktır.
3.4.3. Boyuna Donatının Düzenlenmesi
3.4.3.1 – Boyuna donatıların
yerleştirilmesi ve kenetlenmesine ilişkin koşullar aşağıda
verilmiştir
(Şekil 3.7):
(a) Kirişin iki ucundaki mesnet
üst donatılarının büyük olanının en az 1/4’ü tüm kiriş
boyunca
sürekli olarak devam ettirilecektir. Mesnet üst donatısının geri kalan kısmı,
TS-500’e
göre düzenlenecektir.
(b) Kolona birleşen kirişlerin
kolonun öbür yüzünde devam etmediği durumlarda
kirişlerdeki
alt ve üst donatı, kolonun etriyelerle sarılmış çekirdeğinin karşı taraftaki
yüzeyine
kadar uzatılıp etriyelerin iç tarafından 90 derece bükülecektir. Bu durumda
boyuna
donatının kolon içinde kalan yatay kısmı ile 90 derece kıvrılan düşey kısmının
toplam
uzunluğu, TS-500’de öngörülen düz kenetlenme boyu ℓb’den az olmayacaktır.
90
derecelik kancanın yatay kısmı 0.4ℓb’den, düşey kısmı ise 12∅’den az
olmayacaktır.
Perdelerde
ve a ölçüsünün
düz kenetlenme boyu ℓb’den ve 50∅’den daha fazla olduğu
kolonlarda,
boyuna donatının kenetlenmesi, 90 derecelik kanca yapılmaksızın düz
olarak
sağlanabilir.
(c) Her iki taraftan kirişlerin
kolonlara birleşmesi durumunda kiriş alt donatıları,
açıklığa
komşu olan kolon yüzünden itibaren, 50∅’ den az olmamak üzere, en az
TS-500'de
verilen kenetlenme boyu ℓb kadar uzatılacaktır. Kirişlerdeki derinlik farkı
gibi
nedenlerle bu olanağın bulunmadığı durumlarda kenetlenme, yukarıdaki (b)
paragrafına
göre kirişin kolonun öbür yüzünde devam etmediği durumlar için
tanımlanan
biçimde yapılacaktır.
42
Şekil 3.7
3.4.3.2 – Boyuna donatıların
eklenmesine ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir:
(a) 3.4.4.’te tanımlanan kiriş
sarılma bölgeleri, kolon-kiriş birleşim bölgeleri ve açıklık
ortasında
alt donatı bölgeleri gibi, donatının akma durumuna ulaşma olasılığı bulunan
kritik
bölgelerde bindirmeli ek yapılmayacaktır. Bu bölgeler dışında bindirmeli
eklerin
yapılabileceği
yerlerde, ek boyunca 3.2.8’de
tanımlanan özel deprem
etriyeleri
kullanılacaktır.
Bu etriyelerin aralıkları kiriş derinliğinin 1/4’ünü ve 100 mm’yi
aşmayacaktır.
Üst montaj donatısının açıklık ortasındaki eklerinde özel deprem
etriyeleri
kullanılmasına gerek yoktur.
(b) Manşonlu ekler veya
bindirmeli kaynak ekleri, bir kesitte ancak birer donatı
atlayarak
uygulanacak ve birbirine komşu iki ekin merkezleri arasındaki boyuna uzaklık
600
mm’den daha az olmayacaktır.
3.4.4. Enine Donatı Koşulları
Kiriş
mesnetlerinde kolon yüzünden itibaren kiriş derinliğinin iki katı kadar
uzunluktaki
bölge, Sarılma Bölgesi olarak tanımlanacak ve bu bölge boyunca 3.2.8’de tanımlanan
özel deprem etriyeleri kullanılacaktır. Sarılma
bölgesinde, ilk etriyenin kolon yüzüne
uzaklığı
en çok 50 mm olacaktır. 3.4.5.3’e göre
daha elverişsiz bir değer elde
edilmedikçe,
etriye aralıkları kiriş yüksekliğinin 1/4’ünü, en küçük boyuna donatı
çapının 8
katını ve 150 mm’yi aşmayacaktır (Şekil 3.8). Sarılma bölgesi dışında,
TS-500’de
verilen minimum enine donatı koşullarına uyulacaktır.
43
Şekil 3.8
3.4.5. Kirişlerin Kesme Güvenliği
3.4.5.1 – Kirişlerde enine donatı
hesabına esas alınacak kesme kuvveti, Ve , depremin
soldan
sağa veya sağdan sola etkimesi durumları için ayrı ayrı ve elverişsiz sonuç
verecek
şekilde, Denk.(3.9) ile
bulunacaktır (Şekil 3.9).
e dy pi pj n = ± ( + ) / V V M M l
(3.9)
Kiriş
uçlarındaki moment kapasiteleri, daha kesin hesap yapılmadığı durumlarda,
Mpi ≅ 1.4 Mri ve Mpj ≅ 1.4 Mrj olarak alınabilir.
3.4.5.2 – Denk.(3.9) ile hesaplanan kesme kuvveti, Ve, Denk.(3.10) ile
verilen koşulları
sağlayacaktır.
Denk.(3.10)’daki
ikinci koşulun sağlanamaması durumunda, kesit
boyutları
gereği kadar büyültülerek deprem hesabı tekrarlanacaktır.
e r
e w cd 0.22
V V
V bdf
≤
≤
(3.10)
Şekil 3.9
sk ≤ 50 mm
sk ≤ hk / 4
sk ≤ 8φ (φ = en küçük boyuna donatı çapı)
sk ≤ 150 mm
Kiriş orta bölgesi
(minimum enine donatı
TS-500’ e göre)
Kiriş
sarılma
bölgesi
= 2 hk
Kiriş
sarılma
bölgesi
= 2 hk
hk
Vdyj Vdyi
j i
Mpj ≈1.4 Mrj Mpi ≈1.4 Mri
(Mpi + Mpj) / ℓn
ℓn
44
3.4.5.3 – Kiriş enine donatısının Ve kesme kuvvetine göre hesabında, betonun kesme
dayanımına
katkısı, Vc, TS-500’e göre belirlenecektir. Ancak, 3.4.4’te tanımlanan kiriş
sarılma
bölgelerindeki enine donatının hesabında, sadece deprem yüklerinden oluşan
kesme
kuvvetinin depremli durumdaki toplam kesme kuvvetinin yarısından daha büyük
olması
halinde, betonun kesme dayanımına katkısı Vc = 0 alınacaktır. Hiçbir durumda
pliyelerin
kesme dayanımına katkıları gözönüne alınmayacaktır.
3.5. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK ÇERÇEVE
SİSTEMLERİNDE
KOLON - KİRİŞ BİRLEŞİM BÖLGELERİ
3.5.1. Kuşatılmış ve Kuşatılmamış
Birleşimler
Süneklik
düzeyi yüksek kolon ve kirişlerin oluşturduğu çerçeve sistemlerinde kolonkiriş
birleşimleri,
aşağıda tanımlandığı üzere, iki sınıfa ayrılacaktır.
(a) Kirişlerin kolona dört
taraftan birleşmesi ve her bir kirişin genişliğinin birleştiği
kolon
genişliğinin 3/4’ünden daha az olmaması durumunda, kolon-kiriş birleşimi
kuşatılmış birleşim olarak tanımlanacaktır.
(b) Yukarıdaki koşulları
sağlamayan tüm birleşimler, kuşatılmamış
birleşim olarak
tanımlanacaktır.
3.5.2. Kolon-Kiriş Birleşim Bölgelerinin
Kesme Güvenliği
3.5.2.1 – Gözönüne alınan deprem
doğrultusunda kolon-kiriş birleşim bölgelerindeki
kesme
kuvveti, Denk.(3.11) ile
hesaplanacaktır (Şekil 3.10).
e yk s1 s2 kol = 1.25 ( ) V f A A V + − (3.11)
Kirişin
kolona sadece bir taraftan saplandığı ve öbür tarafta devam etmediği durumlar
için As2 = 0 alınacaktır.
3.5.2.2 – Herhangi bir birleşim
bölgesinde Denk.(3.11) ile
hesaplanan kesme kuvveti,
gözönüne
alınan deprem doğrultusunda hiçbir zaman aşağıda verilen sınırları
aşmayacaktır
(Şekil 3.10). Bu
sınırların aşılması durumunda, kolon ve/veya kiriş kesit
boyutları
büyültülerek deprem hesabı tekrarlanacaktır.
(a) Kuşatılmış birleşimlerde: Ve ≤ 0.60 bj h fcd (3.12)
(b) Kuşatılmamış birleşimlerde:
Ve ≤ 0.45 bj h fcd (3.13)
3.5.2.3 – Kolon-kiriş birleşim
bölgesindeki minimum enine donatı koşulları aşağıda
verilmiştir
(Şekil 3.3):
(a) Kuşatılmış birleşimlerde,
alttaki kolonun sarılma bölgesi için bulunan enine donatı
miktarının
en az %40’ı, birleşim bölgesi boyunca kullanılacaktır. Ancak, enine
donatının
çapı 8 mm’den az olmayacak ve aralığı 150 mm’yi aşmayacaktır.
(b) Kuşatılmamış birleşimlerde,
alttaki kolonun sarılma bölgesi için bulunan enine
donatı
miktarının en az %60’ı, birleşim bölgesi boyunca kullanılacaktır. Ancak bu
durumda,
enine donatının çapı 8 mm’den az olmayacak ve aralığı 100 mm’yi
aşmayacaktır.
45
Şekil 3.10
3.6. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK PERDELER
3.6.1. Enkesit Koşulları
3.6.1.1 – Perdeler, planda uzun
kenarının kalınlığına oranı en az yedi olan düşey taşıyıcı
sistem
elemanlarıdır. 3.6.1.2 ve 3.6.1.3’te belirtilen özel
durumlar dışında, gövde
bölgesindeki
perde kalınlığı kat yüksekliğinin 1/20’sinden ve 200 mm’den az
olmayacaktır.
Bu perdelerde, uç bölgesindeki perde kalınlığı sınırları 3.6.2.1’de
verilmiştir.
3.6.1.2 – Taşıyıcı sistemi sadece
perdelerden oluşan binalarda, Denk.(3.14) ile
verilen
koşulların
her ikisinin de sağlanması durumunda perde kalınlığı, binadaki en yüksek
katın
yüksekliğinin 1/20’sinden ve 150 mm’den az olmayacaktır.
g p
t g ctd
/ 0.002
/ 0.5
A A
V A f
Σ Σ ≥
Σ ≤
(3.14)
Denk.(3.14), bodrum katlarının
çevresinde çok rijit betonarme perdelerin bulunduğu
binalarda
zemin kat düzeyinde, diğer binalarda ise temel üst kotu düzeyinde
uygulanacaktır.
3.6.1.3 – Kat yüksekliği 6 m’den
daha büyük olan ve kat yüksekliğinin en az 1/5’ine
eşit
uzunluktaki elemanlarla yanal doğrultuda tutulan perdelerde, gövde bölgesindeki
As1
As2
Va
Vkol = min (Va , Vü)
(Bkz. 3.5.2.1)
Vü
1.25As2fyk
1.25As1fyk
C1
C2
bw1 ve bw2 ≥ b olması durumunda bj = b
bw1 ve bw2 < b olması durumunda
bj = 2 min (b1, b2)
bj ≤ (bw1 + h) (bw1 < bw2 için)
bw1
b
bw2
bw3
bw4
h
b2
b1
Deprem
doğrultusu
Kuşatılmış birleşim
koşulları
bw1 ve bw2 ≥ 3/4 b
bw3 ve bw4 ≥ 3/4 h
(Bkz. 3.5.1)
46
perde
kalınlığı, yanal doğrultuda tutulduğu noktalar arasındaki yatay uzunluğun en az
1/20’sine
eşit olabilir. Ancak bu kalınlık 300 mm’den az olamaz.
3.6.2. Perde Uç Bölgeleri ve Kritik Perde
Yüksekliği
3.6.2.1 – Hw / ℓw > 2.0 olan perdelerin planda her iki ucunda perde uç bölgeleri
oluşturulacaktır
(Şekil 3.11). 3.6.1.2’de tanımlanan binalar
dışında, perde uç
bölgelerindeki
perde kalınlığı kat yüksekliğinin 1/15’inden ve 200 mm’den az
olmayacaktır.
Perde uç bölgelerinin, kat yüksekliğinin en az 1/5’ine eşit uzunluktaki
elemanlarla
yanal doğrultuda tutulduğu durumlarda, uç bölgesindeki perde kalınlığı,
yanal
doğrultuda tutulan noktalar arasındaki yatay uzunluğun en az 1/20’sine eşit
olabilir.
Ancak, bu kalınlık kat yüksekliğinin 1/20’sinden veya 300 mm’den az olamaz.
Perde uç
bölgeleri, perde uç bölgesinin kendi kalınlığı içinde oluşturulabileceği gibi,
perdeye
birleşen diğer bir perdenin içinde de düzenlenebilir.
3.6.2.2 – Temel üstünden veya
perdenin plandaki uzunluğunun %20 den daha fazla
küçüldüğü
seviyeden itibaren kritik perde
yüksekliği, 2ℓw değerini aşmamak üzere,
Denk.(3.15)’de verilen koşulların
elverişsiz olanını sağlayacak biçimde belirlenecektir.
cr w
cr w / 6
H
H H
≥
≥
l
(3.15)
Burada Hw , temel üstünden veya perdenin plandaki uzunluğunun %20’den daha
fazla
küçüldüğü
seviyeden itibaren ölçülen perde yüksekliğidir. Bodrum katlarında rijitliği
üst
katlara oranla çok büyük olan betonarme çevre perdelerinin bulunduğu ve bodrum
kat
döşemelerinin yatay düzlemde rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, Hw ve Hcr
büyüklükleri
zemin kat döşemesinden itibaren yukarıya doğru gözönüne alınacaktır. Bu
tür
binalarda kritik perde yüksekliği, en az zemin katın altındaki ilk bodrum
katının
yüksekliği
boyunca aşağıya doğru ayrıca uzatılacaktır.
3.6.2.3 – Dikdörtgen kesitli
perdelerde, yukarıda tanımlanan kritik perde yüksekliği
boyunca
uç bölgelerinin her birinin plandaki uzunluğu, perdenin plandaki toplam
uzunluğunun
%20’sinden ve perde kalınlığının iki katından daha az olmayacaktır. Kritik
perde
yüksekliğinin üstünde kalan perde kesimi boyunca ise, perde uç bölgelerinin her
birinin
plandaki uzunluğu, perdenin plandaki toplam uzunluğunun %10’undan ve perde
kalınlığından
az olmayacaktır (Şekil 3.11).
3.6.2.4 – Perde uç bölgelerinin,
perdeye birleşen diğer bir perdenin veya perdenin
ucunda
genişletilmiş bir kesitin içinde düzenlenmesi durumunda; her bir perde uç
bölgesinin
enkesit alanı, en az dikdörtgen kesitli perdeler için 3.6.2.3’te tanımlanan
alana
eşit olacaktır.
3.6.3. Gövde Donatısı Koşulları
3.6.3.1 – Perdenin her iki
yüzündeki gövde donatılarının toplam enkesit alanı, düşey ve
yatay
donatıların her biri için, perde uç bölgelerinin arasında kalan perde gövdesi brüt
enkesit
alanının 0.0025’inden az olmayacaktır. Hw / ℓw ≤ 2.0
olması durumunda perde
gövdesi,
perdenin tüm kesiti olarak gözönüne alınacaktır. Perde gövdesinde boyuna ve
enine
donatı aralığı 250 mm’den fazla olmayacaktır (Şekil 3.11).
47
3.6.3.2 – 3.6.1.2’de Denk.(3.14) ile
verilen koşulların her ikisinin de sağlandığı
binalarda,
düşey ve yatay toplam gövde donatısı oranlarının herbiri 0.0015’e
indirilebilir.
Ancak bu durumda donatı aralığı 300 mm’yi geçmeyecektir.
3.6.3.3 – Uç bölgeleri dışında,
perde gövdelerinin her iki yüzündeki donatı ağları, beher
metrekare
perde yüzünde en az 4 adet özel deprem çirozu ile
karşılıklı olarak
bağlanacaktır.
Ancak 3.6.2.2’de
tanımlanan kritik perde
yüksekliği boyunca, uç
bölgeleri
dışındaki beher metrekare perde yüzünde en az 10 adet özel deprem çirozu
kullanılacaktır.
Çirozların çapı, en az yatay donatının çapı kadar olacaktır.
3.6.4. Gövde Donatılarının Düzenlenmesi
Perdelerin
yatay gövde donatıları, 3.6.4.1’de veya 3.6.4.2’de belirtildiği şekilde
düzenlenebilir
(Şekil 3.11). Bu şekilde
düzenlenen yatay gövde donatıları, kritik perde
yüksekliği boyunca 3.6.5.2’ye göre
perde uç bölgelerine konulacak sargı donatısının
belirlenmesinde
hesaba katılabilir.
3.6.4.1 – Yatay gövde donatıları
etriyelerle sarılı perde uç bölgesinin sonunda 90 derece
kıvrılarak
karşı yüzde köşedeki düşey donatıya 135 derecelik kanca ile bağlanacaktır.
3.6.4.2 – Yatay gövde donatılarının
perde ucunda 90 derece kıvrım yapılmaksızın
bitirilmesi
durumunda, perdenin her iki ucuna gövde donatısı ile aynı çapta olan ⊃
biçiminde
yatay donatılar yerleştirilecektir. Bu donatılar, perde uç bölgesinin iç
sınırından
itibaren perde gövdesine doğru en az kenetlenme boyu kadar uzatılacaklardır.
Ancak,
gövde donatısının kenetlenme boyunun perde uç bölgesi uzunluğundan daha
küçük
veya eşit olması durumunda ⊃ biçimindeki donatılar
konmayabilir. Bu durumda
perde uç
bölgelerindeki enine donatının birim boydaki toplam alanı, perde gövdesindeki
yatay
donatının birim boydaki toplam alanından az olmayacaktır.
3.6.5. Perde Uç Bölgelerinde Donatı
Koşulları
3.6.5.1 – Perde uç bölgelerinin her
birinde, düşey donatı toplam alanının perde brüt
enkesit
alanına oranı 0.001’den az olmayacaktır. Ancak, 3.6.2.2’de tanımlanan kritik
perde yüksekliği boyunca bu oran 0.002’ye çıkarılacaktır. Perde uç bölgelerinin her
birinde
düşey donatı miktarı 4∅14’ten az olmayacaktır (Şekil 3.11).
3.6.5.2 – Perde uç bölgelerindeki
düşey donatılar, aşağıdaki kurallara uyularak,
kolonlarda
olduğu gibi etriyeler ve/veya çirozlardan oluşan enine donatılarla
sarılacaktır.
(a) Uç bölgelerinde
kullanılacak enine donatının çapı 8 mm’den az olmayacaktır. Etriye
kollarının
ve/veya çirozların arasındaki yatay uzaklık, a, etriye ve çiroz çapının 25
katından
fazla olmayacaktır.
(b) 3.6.2.2’de tanımlanan kritik perde yüksekliği boyunca perde uç
bölgelerine,
kolonların
sarılma bölgeleri için 3.3.4.1’de Denk.(3.1)’in ikinci koşulu ile
belirlenen
enine
donatının en az 2/3’ü konulacaktır. Düşey doğrultuda etriye ve/veya çiroz
aralığı
perde
kalınlığının yarısından ve 100 mm’den daha fazla, 50 mm’den daha az
olmayacaktır
(Şekil 3.11). Bu
donatılar, temelin içinde de en az perde kalınlığının iki
katı
kadar bir yükseklik boyunca devam ettirilecektir.
48
Şekil 3.11
(c) Kritik perde yüksekliğinin
dışında kalan perde uç bölgelerinde düşey doğrultudaki
etriye
ve/veya çiroz aralığı, perde duvar kalınlığından ve 200 mm’den daha fazla
olmayacaktır
(Şekil 3.11).
3.6.6. Tasarım Eğilme Momentleri ve Kesme
Kuvvetleri
3.6.6.1 – Hw / ℓw > 2.0 koşulunu sağlayan perdelerde tasarıma esas eğilme
momentleri,
3.6.2.2’ye göre belirlenen kritik
perde yüksekliği boyunca sabit bir değer olarak, perde
49
tabanında
Bölüm 2’ye göre
hesaplanan eğilme momentine eşit alınacaktır. Kritik perde
yüksekliğinin
sona erdiği kesidin üstünde ise, Bölüm 2’ye göre perdenin tabanında ve
tepesinde
hesaplanan momentleri birleştiren doğruya paralel olan doğrusal moment
diyagramı
uygulanacaktır (Şekil 3.12).
Çevresinde rijit perdeler bulunan bodrumlu
binalarda
sabit perde momenti, 3.6.2.2’de
tanımlanan kritik perde yüksekliği boyunca
gözönüne
alınacaktır. Hw / ℓw ≤ 2.0 olan
perdelerin bütün kesitlerinde tasarım eğilme
momentleri,
Bölüm 2’ye göre
hesaplanan eğilme momentlerine eşit alınacaktır.
Şekil 3.12
3.6.6.2 – Hw / ℓw > 2.0 olması durumunda, her bir katta perde kesitlerinin taşıma
gücü
momentlerinin,
perdenin güçlü doğrultusunda kolonlar için Denk.(3.3) ile verilen
koşulu
sağlaması zorunludur. Aksi durumda perde boyutları ve/veya donatıları
arttırılarak
deprem hesabı tekrarlanacaktır.
3.6.6.3 – Hw / ℓw > 2.0 koşulunu sağlayan perdelerde, gözönüne alınan herhangi
bir
kesitte
enine donatı hesabında esas alınacak tasarım kesme kuvveti, Ve , Denk.(3.16) ile
hesaplanacaktır.
p t
e v d
d t
( )
=
( )
M
V V
M
β (3.16)
Bu
bağıntıda yer alan kesme kuvveti dinamik büyütme katsayısı βv = 1.5 alınacaktır.
Daha
kesin hesap yapılmadığı durumlarda, perde tabanındaki pekleşmeli moment
kapasitesi
olarak (Mp)t ≅ 1.4 (Mr)t alınabilir. Hw / ℓw ≤ 2.0 olan
perdelerin bütün
kesitlerinde
tasarım kesme kuvvetleri, Bölüm 2’ye göre
hesaplanan kesme kuvvetlerine
eşit
alınacaktır.
3.6.7. Perdelerin Kesme Güvenliği
3.6.7.1 – Perde kesitlerinin kesme
dayanımı, Vr , Denk.(3.17) ile
hesaplanacaktır.
r ch ctd sh ywd = (0.65 + ) V A f f ρ (3.17)
3.6.6.3’te tanımlanan Ve tasarım kesme kuvveti aşağıdaki koşulları sağlayacaktır:
Hesap
eğilme
momenti
Tasarım
eğilme
momenti
Perdeli - çerçeveli
sistem Perdeli sistem
Hw Hw
Hcr Hcr
Hesap
eğilme
momenti
Tasarım
eğilme
momenti
50
e r
e ch cd 0.22
V V
V A f
≤
≤
(3.18)
Aksi
durumda, perde enine donatısı ve/veya perde kesit boyutları bu koşullar
sağlanmak
üzere
arttırılacaktır.
3.6.7.2 – Temele bağlantı düzeyinde
ve üst katlarda yapılacak yatay inşaat derzlerindeki
düşey
donatı, o kesitte aktarılan kesme kuvveti gözönüne alınarak, TS-500’de
tanımlanan
kesme sürtünmesi yöntemi ile
kontrol edilecektir.
3.6.8. Bağ Kirişli (Boşluklu) Perdelere
İlişkin Kural ve Koşullar
3.6.8.1 – Perdeler için yukarıda
verilen tüm kural ve koşullar, bağ kirişli perdeleri
oluşturan
perde parçalarının her biri için de geçerlidir.
3.6.8.2 – Gözönüne alınan deprem doğrultusunda,
herhangi bir bağ kirişli perde
sistemini
oluşturan perde parçalarında deprem yüklerinden oluşan taban momentlerinin
toplamı,
bağ kirişli perde sisteminde deprem yüklerinden oluşan toplam devrilme
momentinin
2/3’ünden fazla olmayacaktır (Şekil 3.13). Bu
koşulun sağlanamaması
durumunda,
bağ kirişli perdeyi oluşturan perde parçalarının her biri boşluksuz perde
olarak
sayılacak ve Bölüm 2, Tablo 2.5’ten alınan R katsayısı değiştirilecektir.
Şekil 3.13
T
Hi
T
Msağ Msol
Fwi
Fwi : i’ inci katta bağ kirişli
perde sistemine
etkiyen
deprem yükü
(Msol + Msağ) ≤ 2/3 ∑ (Fwi Hi)
51
3.6.8.3 – Bağ kirişli perdeyi
oluşturan perde parçalarının düşey donatı hesabında, düşey
yükler ve
depremin ortak etkisinde çekmeye çalışan perde parçasındaki eğilme
momentinin
en fazla %30’unun, basınca çalışan perde parçasına aktarılmasına (yeniden
dağılım) izin verilebilir.
3.6.8.4 – Bağ kirişlerinin kesme
donatısına ilişkin kurallar aşağıda verilmiştir:
(a) Aşağıdaki koşulların
herhangi birinin sağlanması durumunda, bağ kirişlerinin kesme
donatısı
hesabı 3.4.5’e göre
yapılacaktır.
n k
d w ctd
3
1.5
h
V bdf
>
≤
l
(3.19)
(b) Denk.(3.19) ile verilen koşulların her
ikisinin de sağlanamaması durumunda, bağ
kirişine
konulacak özel kesme donatısı, geçerliliği deneylerle kanıtlanmış yöntemlerle
belirlenecek
veya bağ kirişindeki kesme kuvvetini ve onun oluşturduğu eğilme
momentini
karşılamak üzere çapraz donatılar kullanılacaktır (Şekil 3.14). Her bir çapraz
donatı
demetindeki toplam donatı alanı Denk.(3.20) ile belirlenecektir.
sd d yd = /(2 sin ) A V f γ (3.20)
Çapraz
donatı demetlerinde en az dört adet donatı bulunacak ve bu donatılar perde
parçalarının
içine doğru en az 1.5ℓb kadar uzatılacaktır. Donatı demetleri özel deprem
etriyeleri
ile sarılacak ve kullanılacak etriyelerin çapı 8 mm’den, aralığı ise çapraz
donatı
çapının 8 katından ve 100 mm’den daha fazla olmayacaktır. Çapraz donatılara
ek
olarak, bağ kirişine TS-500’de öngörülen minimum miktarda etriye ve yatay
donatı
konulacaktır
(Şekil 3.14).
Şekil 3.14
3.7. SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL KOLONLAR
3.7.1. Enkesit Koşulları
Enkesit
boyutlarına ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kolonlar için 3.3.1’de
belirtilen
koşullar, süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir.
52
3.7.2. Boyuna Donatı Koşulları
Boyuna
donatıya ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kolonlar için 3.3.2’de belirtilen
koşullar,
süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir.
3.7.3. Boyuna Donatının Düzenlenmesi
Boyuna
donatının düzenlenmesine ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kolonlar için
3.3.3’te belirtilen koşullar
süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir.
Boyuna
donatı bindirmeli eklerinin kolon alt ucunda yapılması durumunda, ek boyunca
3.7.4.1’de tanımlanan minimum
enine donatı kullanılacaktır.
3.7.4. Enine Donatı Koşulları
Kolonlarda
kullanılacak minimum enine donatıya ilişkin koşullar, kolon sarılma
bölgeleri için 3.7.4.1’de ve kolon orta bölgesi için 3.7.4.2’de verilmiştir. Tüm kolon
bölgelerinde,
3.2.8’de
tanımlanan özel deprem
etriyeleri ve özel deprem
çirozları
kullanılacaktır.
3.7.4.1 – Kolon sarılma
bölgelerinin her birinin uzunluğu için 3.3.4.1’de verilen tanım,
süneklik
düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir. Süneklik düzeyi normal olan
kolonlarda
sarılma bölgesindeki enine donatı aralığı, en küçük enkesit boyutunun 1/3’
ünden, en
küçük boyuna donatı çapının 8 katından ve 150 mm’den daha fazla
olmayacaktır.
3.7.4.2 – Kolon orta bölgesine
ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kolonlar için
3.3.4.2’de verilen tanım ve
minimum enine donatı koşulları ile 3.3.4.3’te verilen
koşullar,
süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir. Kolon orta
bölgesindeki
enine donatı, 3.7.5.3’e göre
belirlenecektir.
3.7.5. Kolonların Kesme Güvenliği
3.7.5.1 – Süneklik düzeyi normal
kolonlarda, düşey yükler ve Bölüm 2’de belirlenen
deprem
yüklerinin ortak etkisi altında elde edilen kesme kuvveti, Vd, enine donatı
hesabında
esas alınacaktır.
3.7.5.2 – Kesme kuvvetinin üst
sınırına ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek
kolonlar
için Denk.(3.7)’de
verilen koşul, Ve yerine Vd alınmak üzere, süneklik düzeyi
normal
olan kolonlar için de geçerlidir.
3.7.5.3 – Kolon enine donatısının 3.7.5.1’de tanımlanan kesme
kuvvetine göre
hesabında
betonun kesme dayanımına katkısı, Vc , düşey yükler ile birlikte deprem
yüklerine
göre hesaplanan en küçük Nd eksenel kuvveti gözönüne alınarak TS-500’e
göre
belirlenecektir.
3.7.6. Kısa Kolonlara İlişkin Koşullar
Kısa
kolonlara ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kolonlar için 3.3.8’de belirtilen
koşullar,
süneklik düzeyi normal olan kolonlar için de geçerlidir.
53
3.8. SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL KİRİŞLER
3.8.1. Enkesit Koşulları
Enkesit
boyutlarına ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kirişler için 3.4.1.1’de
belirtilen
koşullar, süneklik düzeyi normal olan kirişler için de geçerlidir.
3.8.2. Boyuna Donatı Koşulları
Boyuna
donatıya ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kirişler için 3.4.2’de belirtilen
koşullar,
süneklik düzeyi normal olan kirişler için de geçerlidir.
3.8.3. Boyuna Donatının Düzenlenmesi
Boyuna
donatının düzenlenmesine ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kirişler için
3.4.3’te belirtilen koşullar,
süneklik düzeyi normal olan kirişler için de geçerlidir.
3.8.4. Enine Donatı Koşulları
Kiriş
mesnetlerinde kolon yüzünden itibaren kiriş derinliğinin iki katı kadar
uzunluktaki
bölge, sarılma bölgesi olarak tanımlanacak ve bu bölge boyunca 3.2.8’de tanımlanan
özel deprem etriyeleri kullanılacaktır. Sarılma
bölgesinde, ilk etriyenin kolon yüzüne
uzaklığı
en çok 50 mm olacaktır. 3.8.5’e göre
daha elverişsiz bir değer elde
edilmedikçe,
etriye aralıkları kiriş yüksekliğinin 1/3’ünü, en küçük boyuna donatı
çapının
10 katını ve 200 mm’yi aşmayacaktır. Sarılma bölgesi dışında, TS-500’de
verilen
enine donatı koşullarına uyulacaktır.
3.8.5. Kirişlerin Kesme Güvenliği
3.8.5.1 – Süneklik düzeyi normal
kirişlerde, düşey yükler ve Bölüm 2’de
belirlenen
deprem
yüklerinin ortak etkisi altında elde edilen kesme kuvveti, Vd, enine donatı
hesabında
esas alınacaktır.
3.8.5.2 – Kesme kuvvetinin üst
sınırına ilişkin olarak süneklik düzeyi yüksek kirişler
için Denk.(3.10)’da verilen koşul, Ve yerine Vd alınmak üzere, süneklik düzeyi normal
olan
kirişler için de geçerlidir.
3.8.5.3 – Kiriş enine donatısının 3.8.5.1’de tanımlanan kesme
kuvvetine göre hesabında
betonun
kesme dayanımına katkısı, Vc , TS-500’e göre belirlenecektir. Hiçbir durumda
pliyelerin
kesme dayanımına katkıları gözönüne alınmayacaktır.
3.9. SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL ÇERÇEVE
SİSTEMLERINDE
KOLON - KİRİŞ BİRLEŞİM BÖLGELERİ
Süneklik
düzeyi yüksek kolon ve kirişlerin oluşturduğu çerçeve sistemlerinin kolonkiriş
birleşimleri
ilgili olarak 3.5’de
verilen kural ve koşullar, 3.5.2.1 ve 3.5.2.2 hariç
olmak
üzere, süneklik düzeyi normal olan sistemlerin kolon-kiriş birleşimleri için de
geçerlidir.
54
3.10. SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL PERDELER
Süneklik
düzeyi normal perdeler, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden oluşan iç
kuvvetlere
göre boyutlandırılarak donatılacaktır. Süneklik düzeyi yüksek perdeler için
3.6.6, 3.6.8.2 ve 3.6.8.3’de
verilen kural ve koşullar hariç olmak üzere, 3.6’da verilen
diğer tüm
kural ve koşullar, süneklik düzeyi normal olan perdeler için de geçerlidir.
Ancak 3.6.7.1’de Ve yerine 1.5Vd alınacaktır.
3.11. DÖŞEMELER
3.11.1 – Döşemeler, katlardaki
kütlelere etkiyen deprem yüklerinin düşey taşıyıcı sistem
elemanlarına
güvenle dağıtılmasını sağlayacak rijitlik ve dayanıma sahip olacaklardır.
3.11.2 – Bütün deprem
bölgelerinde, dolgulu ya da dolgusuz yerinde dökme veya
prefabrike
dişli döşemeli sistemlerde plak kalınlığı 50 mm’den az olmayacaktır. Ancak,
düşey
yüklerden oluşan kesme kuvvetleri ile birlikte plak düzlemindeki deprem
kuvvetlerinin
güvenle aktarılmasını sağlamak üzere, dişlerle plak arasında kesme kuvveti
bağlantılarının yapılması ve bu bağlantıların yeterli olduğunun hesapla
gösterilmesi
zorunludur.
Diğer döşeme plaklarının kalınlıkları için TS-500’de verilen koşullar
geçerlidir.
3.11.3 – Bütün döşeme
sistemlerinin kesme dayanımlarına ilişkin olarak, 3.6.7’de
süneklik
düzeyi yüksek perdelerin kesme dayanımları için verilen koşullara, 3.6.7.1
hariç
olmak üzere, aynen uyulacaktır.
3.12. PREFABRİKE BİNALARA İLİŞKİN ÖZEL
KOŞULLAR
Fabrika
koşullarında üretilen taşıyıcı sistem elemanlarının şantiyede birleştirilmesi
ile
oluşturulan
prefabrike binalarda, bu Yönetmelikte verilen diğer koşullar ile birlikte
aşağıdaki
özel koşullara da uyulacaktır.
3.12.1. Mafsallı Bağlantılar
Kaynaklı
olarak yapılan mafsallı bağlantılar, Bölüm 2’ye göre depremden oluşacak
bağlantı
kuvvetlerinin en az 2 katını, diğer mafsallı bağlantılar ise en az 1.5 katını
taşıyacak
yeterli dayanıma sahip olacaklardır. Birleşim hesaplarında, emniyet
gerilmeleri
en fazla %15 arttırılacaktır.
3.12.2. Moment Aktarabilen Çerçeveler
3.12.2.1 – Prefabrike bina
çerçevelerinde moment aktarabilen tüm bağlantıların deprem
etkisi
ile oluşan tersinir ve yinelenir yükler altında monolitik davranışa benzer
dayanım
ve
sünekliğe sahip oldukları, literatürden kaynak verilerek analitik yöntemlerle
veya
deneylerle
kanıtlanmış olacaktır.
3.12.2.2 – Bağlantılar, bağlanan
elemanlardan aktarılan iç kuvvetleri, dayanım ve
süneklikte
herhangi bir azalma olmaksızın aktarabilecek dayanıma sahip olacaktır.
Kaynaklı
bağlantılarda Bölüm 2’ye göre
depremden ötürü bağlantıya etkiyen iç
kuvvetlerin
en az 2 katı, diğer tür bağlantılarda ise en az 1.5 katı gözönüne
alı__________nacaktır. Birleşim hesaplarında, emniyet gerilmeleri en çok %15
arttırılacaktır.
55
3.12.2.3 – Bağlantılar, bağlanan
elemanlarda plastik mafsal oluşma olasılığı yüksek
olan
yerlerden olabildiğince uzakta düzenlenmelidir.
3.12.3. Öngerilmeli Elemanlar İle İlgili
Koşullar
Döşeme
elemanları ve kolonlara mafsallı olarak bağlanan kiriş türü elemanlar dışında,
deprem
bölgelerinde kullanılacak prefabrike yapı elemanlarında tam öngerilme
uygulanmasına
izin verilmez. Sınırlı öngerilme uygulaması, öngerme çeliğine ek olarak,
elemanlarda
yeterli sünekliği sağlayabilecek düzeyde öngerilmesiz donatı kullanılması
veya
öngerme çeliğinin düşük bir çekme kuvvetiyle gerilmesi suretiyle sağlanabilir.
Deprem
etkileri altında öngerme çeliğinin gerilmesi, elastik sınırın malzeme güvenlik
katsayısına
bölünmesi ile hesaplanan değeri aşmayacaktır.
3.13. BETONARME UYGULAMA PROJESİ
ÇİZİMLERİNE İLİŞKİN
KURALLAR
3.13.1. Genel Kurallar
3.13.1.1 – Binada uygulanacak beton
kalitesi ile donatı çeliği kalitesi, bütün çizim
paftalarında
belirtilecektir.
3.13.1.2 – Tasarımda gözönüne alınan
Etkin Yer İvmesi Katsayısı, Bina Önem Katsayısı,
Tablo 6.2’ye göre seçilen Yerel Zemin Sınıfı ve Tablo 2.5’e göre belirlenen Taşıyıcı
Sistem Davranış Katsayısı, bütün kalıp planı
paftalarında belirtilecektir.
3.13.1.3 – 3.2.8’de tanımlanan özel deprem etriyelerine ve özel deprem çirozlarına
ait
kanca
kıvrım detayları (Şekil 3.1) kolon,
perde ve kiriş detay paftalarının her birinde
gösterilecektir.
3.13.2. Kolon ve Perde Detayları
3.13.2.1 – Kolon yerleşim
planlarında, düşey donatıların enkesit içindeki konum, çap ve
sayıları
ayrıntılı olarak gösterilecektir. Ayrıca her bir kolon-kiriş düğüm noktasında,
alttaki
kolondan yukarıya uzatılan donatıları ve kolona bağlanan tüm kirişlerin boyuna
donatılarını
planda gösteren yatay kesitler alınacak, böylece kolon ve kiriş donatılarının
birleşim
bölgesinde betonun uygun olarak yerleştirmesine engel olmayacak biçimde
düzenlendiği
gösterilecektir. Temelden çıkan kolon ve perde filiz donatıları, bunlarla
ilişkili
enine donatının sayı, çap ve aralıkları ile açılımları çizim üzerinde
gösterilecektir.
3.13.2.2 – Boyuna ve enine
donatıları tümü ile aynı olan her bir kolon tipi için boyuna
kesitler
alınarak donatıların düşey açılımları yapılacaktır. Kolonlarda boyuna kesit;
donatı ek
bölgelerini, bindirme boylarını, kolonun üst ucundaki kolon-kiriş birleşim
bölgesini
de içerecektir. Bu bağlamda, binadaki tüm kolon-kiriş birleşim bölgeleri için
geçerli
standart detaylarla yetinilmesi kabul edilmeyecektir.
3.13.2.3 – Her bir kolon tipi için
ayrı ayrı olmak üzere, sarılma bölgelerinin uzunlukları,
bu
bölgelere, kolon orta bölgesine ve üstteki kolon-kiriş birleşim bölgesine
konulan
enine
donatıların çap, sayı ve aralıkları ile en kesitteki açılımları çizim üzerinde
gösterilecektir.
56
3.13.2.4 – Perde yerleşim
planlarında düşey donatıların perde gövdesindeki ve perde uç
bölgelerindeki
konum, çap ve sayılarının gösterilmesine ek olarak, her bir perde tipi için
boyuna
kesitler alınarak donatıların düşey açılımları yapılacaktır. Perde boyuna
kesidinde
kritik perde yüksekliği açık olarak belirtilecektir. Bu yükseklik boyunca ve
diğer
perde kesimlerinde kullanılan enine donatıların çap, sayı ve aralıkları ile
açılımları
çizim
üzerinde gösterilecektir.
3.13.3. Kiriş Detayları
Kiriş
detay çizimlerinde, her bir kiriş için ayrı ayrı olmak üzere, kiriş
mesnetlerindeki
sarılma
bölgelerinin uzunlukları, bu bölgelere ve kiriş orta bölgesine konulan enine
donatıların
çap, sayı ve aralıkları ile açılımları çizim üzerinde gösterilecektir.
57
BÖLÜM 4 – ÇELİK BİNALAR İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM
KURALLARI
4.0. SİMGELER
Bu
bölümde aşağıdaki simgelerin kullanıldığı boyutlu ifadelerde, kuvvetler Newton [N],
uzunluklar
milimetre [mm], açılar radyan [rad] ve gerilmeler MegaPascal [MPa] =
[N/mm2] birimindedir.
A = Enkesit alanı
Ak = Kesme alanı
An = Faydalı enkesit alanı
b = Genişlik
bcf = Kolon kesitinin başlık genişliği
bbf = Kiriş kesitinin başlık genişliği
D = Dairesel halka kesitlerde dış çap
Da = Akma gerilmesi arttırma katsayısı
db = Kiriş enkesit yüksekliği
dc = Kolon enkesit yüksekliği
E = Deprem yükü simgesi
Es = Yapı çeliği elastisite modülü
e = Bağ kirişi boyu
G = Sabit yük simgesi
Hort = Düğüm noktasının üstündeki ve altındaki kat yüksekliklerinin
ortalaması
h = Gövde levhası yüksekliği
hi = Binanın i’inci katının kat yüksekliği
ℓb = Kirişin yanal doğrultuda
mesnetlendiği noktalar arasındaki uzaklık
ℓn = Kiriş uçlarındaki olası
plastik mafsal noktaları arasındaki uzaklık
Md = Düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında
hesaplanan eğilme
momenti
Mp = Eğilme momenti kapasitesi
Mpa = Kolonun alt ucunda hesaplanan moment kapasitesi
Mpi = Kirişin sol ucu i’de hesaplanan pozitif veya negatif moment
kapasitesi
Mpj = Kirişin sağ ucu j’de hesaplanan negatif veya pozitif moment
kapasitesi
Mpn = İndirgenmiş moment kapasitesi
Mpü = Kolonun üst ucunda hesaplanan moment kapasitesi
Mvi = Kirişin sol ucu i’ deki olası plastik mafsaldaki kesme
kuvvetinden dolayı
kolon
yüzünde meydana gelen ek eğilme momenti
Mvj = Kirişin sağ ucu j’ deki olası plastik mafsaldaki kesme
kuvvetinden dolayı
kolon
yüzünde meydana gelen ek eğilme momenti
Nbp = Eksenel basınç kapasitesi
Nçp = Eksenel çekme kapasitesi
Nd = Düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında
hesaplanan eksenel
kuvvet
Q = Hareketli yük simgesi
R = Taşıyıcı sistem davranış katsayısı
ry = Kiriş başlığının ve gövdenin basınç gerilmeleri etkisindeki
bölümünün
1/3’ünün
yanal doğrultudaki atalet yarıçapı
t = Kalınlık
tbf = Kiriş kesitinin başlık kalınlığı
tcf = Kolon kesitinin başlık kalınlığı
58
tmin = Kayma bölgesindeki en küçük levha kalınlığı
tp = Takviye levhaları dahil olmak üzere, kayma bölgesindeki toplam
levha
kalınlığı
tt = Takviye levhası kalınlığı
tw = Gövde kalınlığı
u = Kayma bölgesi çevresinin uzunluğu
Vd = Düşey yükler ve deprem yüklerinin ortak etkisi altında
hesaplanan kesme
kuvveti
Vdy = Kirişin kolona birleşen yüzünde düşey yüklerden meydana gelen
basit kiriş
kesme
kuvveti
Ve = Kolon-kiriş birleşim bölgesinin gerekli kesme dayanımı
Vke = Kayma bölgesinin gerekli kesme dayanımı
Vik = Çerçeveli veya perdeli-çerçeveli sistemlerin çerçevelerinde,
binanın i’inci
katındaki
tüm kolonlarda, gözönüne alınan deprem doğrultusunda Bölüm 2’ye
göre
hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamı
Vis = Çerçeveli veya perdeli-çerçeveli sistemlerin çerçevelerinde,
binanın i’inci
katında Denk.4.3’ün hem alttaki hem de
üstteki düğüm noktalarında
sağlandığı
kolonlarda, gözönüne alınan deprem doğrultusunda Bölüm 2’ye
göre
hesaplanan kesme kuvvetlerinin toplamı
Vp = Kesme kuvveti kapasitesi
Vpn = İndirgenmiş kesme kuvveti kapasitesi
Wp = Plastik mukavemet momenti
αi =
Herhangi bir i’inci katta hesaplanan Vis / Vik oranı
Δi = Binanın
i’inci katındaki göreli kat ötelemesi
γp = Bağ
kirişi dönme açısı
Ωo = Büyütme
katsayısı
σa = Yapı
çeliğinin akma gerilmesi
σbem =
Elemanın narinliğine bağlı olarak, TS-648’e göre hesaplanan basınç emniyet
gerilmesi
σem = Emniyet
gerilmesi
p θ = Göreli kat ötelemesi açısı
59
4.1. KAPSAM
4.1.1 – Deprem bölgelerinde
yapılacak tüm çelik binaların taşıyıcı sistem elemanlarının
boyutlandırılması
ve birleşimlerinin düzenlenmesi, bu konuda yürürlükte olan ilgili
standart
ve yönetmeliklerle birlikte, öncelikle bu bölümde belirtilen özel kurallara
uyularak
yapılacaktır.
4.1.2 – Bu bölümün kapsamı
içindeki çelik binaların yatay yük taşıyıcı sistemleri;
sadece
çelik çerçevelerden, sadece merkezi veya dışmerkez çelik çaprazlı perdelerden
veya
çerçevelerin, çelik çaprazlı perdeler ya da betonarme perdelerle birleşiminden
oluşabilir.
Betonarme döşemelerin çelik kirişler ile kompozit olarak çalıştığı çelik
taşıyıcı
sistemler de bu bölümün kapsamı içindedir.
4.1.3 – Çelik bina temelleri ile
ilgili kurallar Bölüm 6’da
verilmiştir.
4.2. GENEL KURALLAR
4.2.1. Çelik Taşıyıcı Sistemlerin
Sınıflandırılması
Depreme
karşı davranışları bakımından, çelik binaların yatay yük taşıyıcı sistemleri,
4.2.1.1 ve 4.2.1.2’de tanımlanan iki sınıfa ayrılmıştır. Bu iki sınıfa giren
sistemlerin
karma
olarak kullanılmasına ilişkin özel durum ve koşullar, 2.5.4’te ve aşağıda
4.2.1.3 ile 4.2.1.4’te verilmiştir. Taşıyıcı
sistemde betonarme perdelerin kullanılması
durumunda
3.6 veya 3.10’da verilen kurallar
uygulanacaktır.
4.2.1.1 – Aşağıda belirtilen çelik
taşıyıcı sistemler, Süneklik Düzeyi
Yüksek Sistemler
olarak
tanımlanmıştır:
(a) 4.3’te belirtilen koşulları
sağlayan çerçeve türü taşıyıcı sistemler.
(b) 4.6’da belirtilen koşulları sağlayan
merkezi çaprazlı çelik perdelerden veya 4.8’de
belirtilen
koşulları sağlayan dışmerkez çaprazlı çelik perdelerden meydana gelen yatay
yük
taşıyıcı sistemler.
(c) (a) ve (b) paragraflarında belirtilen iki tür sistemin birleşiminden oluşan
çaprazlı
çelik
perdeli-çerçeveli sistemler.
4.2.1.2 – Aşağıda belirtilen çelik
taşıyıcı sistemler, Süneklik Düzeyi
Normal Sistemler
olarak
tanımlanmıştır:
(a) 4.4’de belirtilen koşulları
sağlayan çerçeve türü taşıyıcı sistemler.
(b) 4.7’de belirtilen koşulları
sağlayan merkezi çaprazlı çelik perdelerden meydana
gelen
yatay yük taşıyıcı sistemler.
(c) (a) ve (b) paragraflarında belirtilen iki tür sistemin birleşiminden oluşan
çaprazlı
çelik
perdeli-çerçeveli sistemler.
4.2.1.3 – Yukarıda belirtilen yatay
yük taşıyıcı sistemlerin her iki yatay deprem
doğrultusunda
birbirinden farklı olması durumunda uygulanacak R katsayılarına ilişkin
koşullar 2.5.1.2 ve 2.5.1.3’de, herhangi bir doğrultuda karma olarak kullanılması
durumunda
uygulanacak R katsayılarına
ilişkin koşullar ise 2.5.4’te
verilmiştir.
60
4.2.1.4 – Düşey doğrultuda en çok
iki farklı yatay yük taşıyıcı sistem içeren çelik veya
betonarme-çelik
karma binalara ve bunlara uygulanacak R katsayılarına ilişkin koşullar
2.5.5.2’de verilmiştir.
4.2.2. İlgili Standartlar
4.2.2.1 – Bu bölümün kapsamı içinde
bulunan çelik taşıyıcı sistemlerin tasarımı; bu
Yönetmelikte
Bölüm 2’de
verilen deprem yükleri ve hesap kuralları, TS-498’de
öngörülen
diğer yükler, emniyet gerilmeleri yöntemine ilişkin olarak TS-648’de verilen
kurallara
göre yapılacaktır. İlgili standartlarda verilen kuralların farklı olduğu özel
durumlarda,
bu bölümdeki kurallar esas alınacaktır.
4.2.2.2 – Bu bölümde verilen
kuralların dışında kalan diğer hususlar için TS-648 ve TS-
3357’deki
kurallara uyulacaktır. Bu standartlarda ve Yönetmeliğin bu bölümünde yer
almayan
hususlar için, uluslararası düzeyde kabul görmüş standart ve yönetmeliklerden
yararlanılabilir.
4.2.3. Malzeme Koşulları ve Emniyet
Gerilmeleri
4.2.3.1 – Bu Yönetmelik kapsamında,
TS-648’de veya uluslararası düzeyde kabul
görmüş
diğer standartlarda tanımlanan ve kaynaklanabilme özelliğine sahip olan tüm
yapı
çelikleri kullanılabilir. Başlıklarının et kalınlığı en az 40 mm olan hadde
profillerinde,
kalınlığı en az 50 mm olan levhalar ve bu levhalar ile imal edilen yapma
profillerde,
ASTM A673 veya eşdeğeri standartlar uyarınca yapılan testlerde minimum
Charpy-V-Notch
(CVN) dayanımı (Çentik Dayanımı) değeri 218C’de 27 Nm (27 J)
olacaktır.
4.2.3.2 – Deprem yükleri
etkisindeki elemanların birleşim ve eklerinde kullanılacak
bulonlar
ISO 8.8, 10.9 veya daha yüksek kalitede olacaktır. Bu bulonlar, moment
aktaran
birleşimlerde kendilerine uygulanabilecek öngerme kuvvetinin tümü ile, diğer
birleşimlerde
ise en az yarısı ile öngerilecektir. Deprem yükleri etkisinde olmayan
elemanların
birleşim ve ekleri ile temel bağlantı detaylarında ISO 4.6 ve 5.6 kalitesinde
bulonlar
kullanılabilir.
4.2.3.3 – Kaynaklı birleşimlerde
çelik malzemesine ve kaynaklama yöntemine uygun
elektrod
kullanılacak ve elektrodun akma dayanımı birleştirilen malzemelerin akma
dayanımından
daha az olmayacaktır. Moment aktaran çerçevelerin kaynaklı kolon-kiriş
birleşimlerinde
tam penetrasyonlu küt kaynak veya köşe kaynağı dikişleri
kullanılacaktır.
Bu kaynaklarda kullanılan elektrodun minimum Charpy-V-Notch
(CVN)
dayanımı (Çentik Dayanımı) -298C’de 27 Nm (27 J)
olacaktır.
4.2.3.4 – Deprem yükleri
etkisindeki elemanlarda, aynı birleşim noktasında, kaynaklı ve
bulonlu
birleşimler birarada kullanılamaz.
4.2.3.5 – Düşey yükler ve depremin
ortak etkisi altında Emniyet Gerilmeleri
Yöntemi’ne
göre
yapılan kesit hesaplarında, emniyet gerilmeleri en fazla %33 arttırılacaktır.
Birleşim
ve eklerin emniyet gerilmeleri esasına göre tasarımında ise, bu arttırım %15’i
aşmayacaktır.
Birleşim ve ekler ayrıca, bu bölümün ilgili maddelerinde belirtildiği
şekilde,
eleman kapasitelerine veya arttırılmış deprem etkilerine göre kontrol
edilecektir.
61
4.2.3.6 – Bu bölümün 4.3.2.1, 4.3.4.1, 4.8.6 ve 4.9.1 maddelerinde öngörüldüğü
şekilde,
çelik
yapı elemanlarının ve birleşim detaylarının gerekli kapasitelerinin hesabında, σa
akma
gerilmesi yerine Da σa
arttırılmış
akma gerilmesi değerleri kullanılacaktır.
Arttırılmış
akma gerilmesinin hesabında uygulanacak Da katsayıları, yapı çeliğinin
sınıfına
ve eleman türüne bağlı olarak, Tablo 4.1’ de
verilmiştir.
TABLO 4.1 – Da ARTTIRMA KATSAYILARI
Yapı Çeliği Sınıfı ve
Eleman Türü Da
Fe 37
çeliğinden imal edilen hadde profilleri 1.2
Diğer
yapı çeliklerinden imal edilen hadde profilleri 1.1
Tüm yapı
çeliklerinden imal edilen levhalar 1.1
4.2.4. Arttırılmış Deprem Etkileri
Bu
bölümün 4.3.1.2, 4.3.5.3, 4.4.2.1, 4.4.2.3, 4.6.3.1,
4.6.5.2, 4.7.2.1, 4.8.6.4 ve 4.9.1
maddelerinde
gerekli görülen yerlerde, çelik yapı elemanlarının ve birleşim detaylarının
tasarımında,
aşağıda verilen arttırılmış deprem etkileri gözönüne alınacaktır. Arttırılmış
deprem
etkilerini veren yüklemeler
1.0 G + 1.0 Q ± Ωo E (4.1a)
veya daha
elverişsiz sonuç vermesi halinde
0 0 9 . G E ± Ω (4.1b)
şeklinde
tanımlanmıştır. Bölüm 2’ye göre
hesaplanan deprem yüklerinden oluşan iç
kuvvetlere
uygulanacak Ωo Büyütme Katsayısı’nın
değerleri, çelik taşıyıcı sistemlerin
türlerine
bağlı olarak, Tablo 4.2’de
verilmiştir.
TABLO 4.2 – BÜYÜTME KATSAYILARI
Taşıyıcı Sistem Türü Ωo
Süneklik
düzeyi yüksek çerçeveler 2.5
Süneklik
düzeyi normal çerçeveler 2.0
Merkezi
çelik çaprazlı perdeler (süneklik düzeyi yüksek veya normal) 2.0
Dışmerkez
çelik çaprazlı perdeler 2.5
4.2.5. İç Kuvvet Kapasiteleri ve Gerilme
Sınır Değerleri
Gerekli
durumlarda kullanılmak üzere, yapı elemanlarının iç kuvvet kapasiteleri ve
birleşim
elemanlarının gerilme sınır değerleri aşağıda tanımlanmıştır.
Yapı
elemanlarının iç kuvvet kapasiteleri:
Eğilme
momenti kapasitesi : p p a M W = σ (4.2a)
Kesme
kuvveti kapasitesi : p a k 0 60 V A = σ . (4.2b)
Eksenel
basınç kapasitesi : bp bem 1 7 . N A = σ (4.2c)
Eksenel
çekme kapasitesi : çp a n N A = σ (4.2d)
62
Birleşim
elemanlarının gerilme sınır değerleri:
Tam
penetrasyonlu kaynak : σa
Kısmi
penetrasyonlu küt kaynak
veya köşe
kaynağı : 1.7 σem
Bulonlu
birleşimler : 1.7 σem
Burada, σem ilgili
birleşim elemanına ait emniyet gerilmelerini (normal gerilme, kayma
ve ezilme
gerilmeleri) göstermektedir.
4.3. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK ÇERÇEVELER
Süneklik
düzeyi yüksek çerçevelerin boyutlandırılmasında uyulacak kurallar aşağıda
verilmiştir.
4.3.1. Enkesit Koşulları
4.3.1.1 – Süneklik düzeyi yüksek
çerçevelerin kiriş ve kolonlarında, başlık
genişliği/kalınlığı ve gövde yüksekliği/kalınlığı oranlarına ilişkin koşullar
Tablo 4.3’te
verilmiştir.
4.3.1.2 – Kolonlar, düşey yükler ve
depremin ortak etkisinden oluşan eksenel kuvvet ve
eğilme
momentleri altında gerekli gerilme kontrollarını sağlamaları yanında, birinci
ve
ikinci
derece deprem bölgelerinde, Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’ye göre arttırılmış
yükleme
durumlarından oluşan eksenel basınç ve çekme kuvvetleri altında da (eğilme
momentleri
gözönüne alınmaksızın) yeterli dayanım kapasitesine sahip olacaktır. Kolon
enkesitlerinin
eksenel basınç ve çekme kapasiteleri Denk.(4.2c) ve Denk.(4.2d) ile
hesaplanacaktır.
4.3.2. Kolonların Kirişlerden Daha Güçlü Olması
Koşulu
4.3.2.1 – Çerçeve türü sistemlerde
veya perdeli-çerçeveli sistemlerin çerçevelerinde,
gözönüne
alınan deprem doğrultusunda her bir kolon - kiriş düğüm noktasına birleşen
kolonların
eğilme momenti kapasitelerinin toplamı, o düğüm noktasına birleşen
kirişlerin
kolon yüzündeki eğilme momenti kapasiteleri toplamının 1.1Da katından daha
büyük
olacaktır (Şekil 4.1):
Şekil 4.1
Mpa
Mpi
Mpi
Mpj
Mpj
Mpü
Deprem
yönü
Deprem
yönü
Mpa
Mpü
63
TABLO 4.3 – ENKESİT KOŞULLARI
Sınır Değerler
Eleman Tanımı Narinlik
Oranları Süneklik Düzeyi
Yüksek Sistem
Süneklik Düzeyi
Normal Sistem
Eğilme ve
Eksenel
basınç
etkisindeki
I Kesitlerinde
U Kesitlerinde
b/2t
b/t
s a 0.3 E σ 0.5 s a E σ
Eğilme
etkisindeki
I Kesitleri
U Kesitleri
h/tw s a 3.2 E σ 5.0 s a E σ
Basınç
etkisindeki
T Kesitleri
L Kesitleri
h/tw
s a 0.3 E σ 0.5 s a E σ
d a N A σ ≤
0.10 için
d
s a
a
3.2 1 1.7
N E
A
σ
σ
⎛ ⎞
− ⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠
d a N A σ ≤
0.10 için
5.0 d
s a
a
1 1.7 N E
A
σ
σ
⎛ ⎞
− ⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ Eğilme ve eksenel
basınç
etkisindeki
I Kesitleri
U Kesitleri
h/tw
d a N A σ > 0.10
için
d
s a
a
1.33 2.1 N E
A
σ
σ
⎛ ⎞
− ⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠
d a N A σ > 0.10
için
2.08 d
s a
a
2.1 N E
A
σ
σ
⎛ ⎞
− ⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠
Eğilme
veya eksenel
basınç
etkisindeki
dairesel
halka
kesitler
(borular)
D/t s
a
0.05 E
σ
0.08 s
a
E
σ
Eğilme
veya eksenel
basınç
etkisindeki
dikdörtgen
kutu
kesitler
b/t
veya
h/tw
s a 0.7 E σ 1.2 s a E σ
Tanımlar
b : I , U kesitleri
ve dikdörtgen kutu kesitlerde başlık genişliği
h : I , U , T kesitleri
ve dikdörtgen kutu kesitlerde gövde yüksekliği
L kesitlerinde
büyük kenar uzunluğu
D : dairesel halka kesitlerde (borularda) dış çap
t : I , U , T kesitleri
ve dikdörtgen kutu kesitlerde başlık kalınlığı
halka
kesitlerde (borularda) kalınlık
tw : I , U , T, L kesitleri
ve dikdörtgen kutu kesitlerde gövde kalınlığı
64
pa pü a pi vi pj vj ( ) 1 1 ( ) M M D M M M M + ≥ + + + . (4.3)
Bu
denklemdeki Mvi ve Mvj terimleri, zayıflatılmış kiriş enkesitleri kullanılması veya
kiriş
uçlarında guseler oluşturulması halinde, kiriş uçlarındaki olası plastik
mafsallardaki
kesme kuvvetlerinden dolayı, kolon yüzünde meydana gelen ek eğilme
momentlerini
göstermektedir. Plastik momentlerin kirişlerin kolon yüzündeki
kesitlerinde
oluşması halinde, bu terimler sıfır değerini almaktadır.
4.3.2.2 – Denk.(4.3), depremin her iki yönü için elverişsiz sonuç verecek şekilde ayrı
ayrı
uygulanacaktır. Kolon eğilme momenti kapasitelerinin hesabında, depremin yönü
ile
uyumlu olarak bu moment kapasitelerini en küçük yapan tasarım eksenel
kuvvetleri
gözönüne
alınacaktır.
4.3.2.3 – Tek katlı binalarda ve
çok katlı binaların kolonları üst kata devam etmeyen
düğüm
noktalarında Denk.(4.3)’ün
sağlanıp sağlanmadığına bakılmayacaktır.
4.3.3. Kolonların Kirişlerden Daha Güçlü
Olması Koşulunun Bazı Kolonlarda
Sağlanamaması Durumu
4.3.3.1 – Sadece çerçevelerden veya
perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı
sistemlerde,
gözönüne alınan deprem doğrultusunda binanın herhangi bir i’inci katında,
Denk.(4.4)’ün sağlanması koşulu ile,
ilgili katın alt ve/veya üstündeki bazı düğüm
noktalarında
Denk.(4.3)’ün
sağlanamamış olmasına izin verilebilir.
i is ik 0 70 / . V V α = ≥ (4.4)
4.3.3.2 – Denk.(4.4)’ün sağlanması durumunda, 0.70 < αi < 1.00
aralığında,
Denk.(4.3)’ün hem alttaki, hem de
üstteki düğüm noktalarında sağlandığı kolonlara
etkiyen
eğilme momentleri ve kesme kuvvetleri (1/αi) oranı ile çarpılarak
arttırılacaktır.
Denk.(4.3)’ü sağlamayan kolonlar,
kesitlerinde oluşan düşey yük ve deprem etkileri
altında
hesaplanacaktır.
4.3.3.3 – Herhangi bir katta Denk.(4.4)’ün sağlanamaması
durumunda, sadece
çerçevelerden
veya perde ve çerçevelerin birleşiminden oluşan taşıyıcı sistemlerdeki
tüm
çerçeveler Süneklik Düzeyi
Normal Çerçeve olarak gözönüne alınacak ve
Tablo 2.5’e göre taşıyıcı sistem
davranış katsayısı değiştirilerek hesap tekrarlanacaktır.
Ancak 2.5.4.1’de belirtildiği üzere,
süneklik düzeyi normal çerçevelerin, süneklik
düzeyi
yüksek perdelerle birarada kullanılması da mümkündür.
4.3.4. Kiriş - Kolon Birleşim Bölgeleri
4.3.4.1 – Süneklik düzeyi yüksek
çerçevelerin moment aktaran kiriş-kolon
birleşimlerinde
aşağıdaki üç koşul birarada sağlanacaktır:
(a) Birleşim en az 0.04 radyan
Göreli Kat Ötelemesi
Açısı’nı (göreli kat ötelemesi/kat
yüksekliği)
sağlayabilecek kapasitede olacaktır. Bunun için, deneysel ve/veya analitik
yöntemlerle
geçerliliği kanıtlanmış olan detaylar kullanılacaktır. Geçerliliği kanıtlanmış
olan
çeşitli bulonlu ve kaynaklı birleşim detayı örnekleri ve bunların uygulama
sınırları
Bilgilendirme Eki 4A’da
verilmiştir.
65
(b) Birleşimin kolon yüzündeki
gerekli eğilme dayanımı, birleşen kirişin kolon
yüzündeki
eğilme momenti kapasitesinin 0.80×1.1Da katından daha az olmayacaktır.
Ancak bu
dayanımın üst limiti, düğüm noktasına birleşen kolonlar tarafından birleşime
aktarılan
en büyük eğilme momenti ile uyumlu olacaktır. Ayrıca düşey yükler ve
deprem
yükü azaltma katsayısının R = 1.5
değeri için hesaplanan deprem yüklerinin
ortak
etkisi altında meydana gelen eğilme momentini aşmayacaktır. Zayıflatılmış kiriş
enkesitleri
kullanılması veya kiriş uçlarında guseler oluşturulması halinde, kolon
yüzündeki
eğilme momenti kapasitesi, kiriş plastik momenti ile kiriş ucundaki olası
plastik
mafsaldaki kesme kuvvetinden dolayı kolon yüzünde meydana gelen ek eğilme
momenti
toplanarak hesaplanacaktır.
(c) Birleşimin
boyutlandırılmasında esas alınacak Ve kesme kuvveti Denk.(4.5) ile
hesaplanacaktır.
pi pj
e dy a
n
( )
1 1
M M
V V D
+
= ± .
l
(4.5)
4.3.4.2 – Birleşimin taşıma
kapasitesinin hesabında, 4.2.5’te
verilen gerilme sınır
değerleri
kullanılacaktır.
4.3.4.3 – Kiriş – kolon birleşim
detayında, kolon ve kiriş başlıklarının sınırladığı kayma
bölgesi (Şekil 4.2) aşağıdaki koşulları
sağlayacak şekilde boyutlandırılacaktır:
(a) Kayma bölgesinin gerekli Vke kesme kuvveti dayanımı, düğüm noktasına birleşen
kirişlerin
kolon yüzündeki eğilme momenti kapasiteleri toplamının 0.80 katından
meydana
gelen kesme kuvvetine eşit olarak alınacaktır.
ke p
b ort
1 1 0 8 (
) V M
d H
= − ∑ . (4.6)
bf
c
ke
ke
cf
b
süreklilik levhaları
kayma bölgesi V
V
t
d
t
d
Şekil 4.2
66
(b) Kayma bölgesinin Vp kesme kuvveti kapasitesi
2
cf cf
p a c p
b c p
3 0 6 1 b t V dt
d d t
⎡ ⎤
= σ + ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎣ ⎦
. (4.7)
denklemi
ile hesaplanacaktır. Kayma bölgesinin yeterli kesme dayanımına sahip olması
için
p ke V V ≥ (4.8)
koşulunun
sağlanması gerekmektedir. Bu koşulun sağlanmaması halinde, gerekli
miktarda
takviye levhası kullanılacak veya kayma bölgesine köşegen doğrultusunda
berkitme
levhaları eklenecektir.
(c) Kolon gövde levhasının ve
eğer kullanılmış ise takviye levhalarının her birinin en
küçük
kalınlığı, tmin , (Şekil 4.3) aşağıdaki
koşulu sağlayacaktır.
min 180 t u ≥ / (4.9)
Bu
koşulun sağlanmadığı durumlarda takviye levhaları ve kolon gövde levhası
birbirlerine
kaynakla bağlanarak birlikte çalışmaları sağlanacak ve levha kalınlıkları
toplamının
Denk.(4.9)’u
sağladığı kontrol edilecektir.
(d) Kayma bölgesinde takviye
levhaları kullanılması halinde, bu levhaların kolon başlık
levhalarına
bağlanması için tam penetrasyonlu küt kaynak veya köşe kaynağı
kullanılacaktır,
Şekil 4.3. Bu
kaynaklar, takviye levhası tarafından karşılanan kesme
kuvvetini
güvenle aktaracak şekilde kontrol edilecektir. Bu hesapta, (4.2.5)’te verilen
kaynak
gerilme kapasiteleri kullanılacaktır.
min t
takviye levhaları
t
t t
t ttt
ttt
t = min ( t , t )
(a) (b)
Şekil 4.3
4.3.4.4 – Moment aktaran
kiriş-kolon birleşim detaylarında, kolon gövdesinin her iki
tarafına,
kiriş başlıkları seviyesinde süreklilik levhaları
konularak kiriş başlıklarındaki
çekme ve
basınç kuvvetlerinin kolona (ve iki taraflı kiriş-kolon birleşimlerinde komşu
kirişe)
güvenle aktarılması sağlanacaktır.
(a) Süreklilik levhalarının
kalınlıkları, tek taraflı kiriş birleşimlerinde birleşen kirişin
başlık
kalınlığından, kolona iki taraftan kiriş birleşmesi durumunda ise birleşen
kirişlerin
başlık kalınlıklarının büyüğünden daha az olmayacaktır.
(b) Süreklilik levhalarının
kolon gövde ve başlıklarına bağlantısı için tam penetrasyonlu
küt
kaynak kullanılacaktır. Süreklilik levhasının kolon gövdesine bağlantısı için
köşe
67
kaynağı
da kullanılabilir, (Şekil 4.2). Ancak
bu kaynağın, süreklilik levhasının kendi
düzlemindeki
kesme kapasitesine eşit bir kuvveti kolon gövdesine aktaracak boy ve
kalınlıkta
olması gereklidir.
(c) Kolon başlık kalınlığının
cf bf bf 0 54 t b t ≥ . (4.10a)
ve
bf
cf 6
b t ≥ (4.10b)
koşullarının
her ikisini de sağlaması durumunda süreklilik levhasına gerek olmayabilir.
4.3.5. Kolon ve Kiriş Ekleri
4.3.5.1 – Tam penetrasyonlu küt
kaynaklı veya bulonlu olarak yapılan kolon ekleri,
kolon-kiriş
birleşim yerinden en az net kat yüksekliğinin 1/3’ü kadar uzakta olacaktır.
Köşe
kaynağı ile veya tam penetrasyonlu olmayan küt kaynakla yapılan eklerde bu
uzaklık,
ayrıca 1.20 m’ den az olmayacaktır.
4.3.5.2 – Kiriş ekleri, kolon-kiriş
birleşim kesitinden en az kiriş yüksekliğinin iki katı
kadar
uzakta yapılacaktır.
4.3.5.3 – Kolon ve kiriş eklerinin
eğilme kapasitesi, eklenen elemanın eğilme
kapasitesinden,
kesme kuvveti kapasitesi ise Denk.(4.5)’te
verilen değerden az
olmayacaktır.
Ayrıca, birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde, kolon eklerinin
eksenel
kuvvet kapasiteleri Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b) ile hesaplanan eksenel basınç
ve çekme
kuvvetleri altında da (eğilme momentleri gözönüne alınmaksızın) yeterli
olacaktır.
Ek elemanlarının taşıma güçlerinin hesabında, (4.2.5)’te verilen kaynak ve
bulon
gerilme sınır değerleri kullanılacaktır.
4.3.6. Kiriş Başlıklarının Yanal Doğrultuda
Mesnetlenmesi
4.3.6.1 – Kirişlerin üst ve alt
başlıkları yanal doğrultuda mesnetlenecektir. Kirişlerin
yanal
doğrultuda mesnetlendiği noktalar arasındaki ℓb uzaklığı
ℓb
y s
a
0 086
r E
≤
σ
. (4.11)
koşulunu
sağlayacaktır. Ayrıca, tekil yüklerin etkidiği noktalar, kiriş enkesitinin ani
olarak
değiştiği noktalar ve sistemin doğrusal olmayan şekildeğiştirmesi sırasında
plastik
mafsal oluşabilecek noktalar da yanal doğrultuda mesnetlenecektir.
4.3.6.2 – Yanal doğrultudaki
mesnetlerin gerekli basınç ve çekme dayanımı, kiriş
başlığının
eksenel çekme kapasitesinin 0.02’sinden daha az olmayacaktır.
4.3.6.3 – Betonarme döşemelerin
çelik kirişler ile kompozit olarak çalıştığı çelik taşıyıcı
sistemlerde,
kirişlerin betonarme döşemeye bağlanan başlıklarında, yukarıdaki koşullara
uyulması
zorunlu değildir.
68
4.4. SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL ÇERÇEVELER
Süneklik
düzeyi normal çerçevelerin boyutlandırılmasında uyulacak kurallar aşağıda
verilmiştir.
4.4.1. Enkesit Koşulları
4.4.1.1 – Süneklik düzeyi normal
çerçevelerin kiriş ve kolonlarında, başlık
genişliği/kalınlığı ve gövde yüksekliği/kalınlığı oranlarına ilişkin koşullar
Tablo 4.3’te
verilmiştir.
Ancak en çok iki katlı binalarda, gerekli yerel burkulma kontrollarının
yapılması
koşulu ile, bu sınırların aşılmasına izin verilebilir.
4.4.1.2 – Süneklik düzeyi yüksek
çerçevelerin kolonları için 4.3.1.2’de
verilen koşullar
süneklik
düzeyi normal çerçevelerin kolonları için de geçerlidir.
4.4.1.3 – Süneklik düzeyi normal
çerçevelerde, süneklik düzeyi yüksek çerçeveler için
4.3.2 ve 4.3.3’te verilen koşullara uyulması zorunlu değildir.
4.4.2. Kiriş – Kolon Birleşim Bölgeleri
4.4.2.1 – Süneklik düzeyi normal
çerçevelerin moment aktaran kiriş-kolon
birleşimlerinde,
düşey yükler ve depremin ortak etkisinden oluşan iç kuvvetler altında
gerekli
gerilme kontrolları yapılacaktır. Ayrıca, birleşimin taşıma kapasitesi aşağıda
tanımlanan
iç kuvvetlerden küçük olanlarını da sağlayacaktır:
(a) Kolona birleşen kirişin 4.3.4.1(b)’de tanımlandığı şekilde
hesaplanan eğilme
momenti
kapasitesi ve Denk.(4.5) ile
hesaplanan gerekli kesme kuvveti dayanımı.
(b) Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış yükleme durumlarından dolayı
kolon
yüzünde meydana gelen eğilme momenti ve kesme kuvveti.
4.4.2.2 – Birleşimin taşıma
kapasitesinin hesabında, 4.2.5’te
verilen gerilme sınır
değerleri
kullanılacaktır.
4.4.2.3 – Kiriş-kolon birleşim
detayında, kolon ve kiriş başlıklarının sınırladığı kayma
bölgesi (Şekil 4.2) aşağıdaki koşulları
sağlayacak şekilde boyutlandırılacaktır:
(a) Kayma bölgesinin Vke gerekli kesme kuvveti dayanımının hesabında, Denk.(4.1a)
ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış
deprem yüklemesinden meydana gelen kesme
kuvveti
ve Denk.(4.6) ile
hesaplanan kesme kuvvetinden küçük olanı kullanılacaktır.
(b) Kayma bölgesinin Vp kesme kuvveti dayanımı Denk.(4.7) ile hesaplanacaktır.
Kayma
bölgesinin yeterli kesme dayanımına sahip olması için Denk.(4.8)’in sağlanması
gerekmektedir.
(c) Süneklik düzeyi yüksek
çerçevelerin kayma bölgesi hesabı için 4.3.4.3(c) ve
4.3.4.3(d)’de verilen kurallar
süneklik düzeyi normal çerçeveler için de aynen
geçerlidir.
4.4.2.4 – Süneklik düzeyi yüksek
çerçevelerde süreklilik levhalarının hesabı için
4.3.4.4’ te verilen kurallar
süneklik düzeyi normal çerçeveler için de aynen geçerlidir.
69
4.4.3. Kiriş ve Kolon Ekleri
Süneklik
düzeyi yüksek çerçevelerde kolon ve kiriş ekleri için 4.3.5’te verilen kurallar
süneklik
düzeyi normal çerçeveler için de aynen geçerlidir.
4.5. MERKEZİ VE DIŞMERKEZ ÇELİK ÇAPRAZLI
PERDELER
Çelik
çaprazlı perdeler, mafsallı birleşimli veya moment aktaran çerçeveler ile
bunlara
merkezi
ve dışmerkez olarak bağlanan çaprazlardan oluşan yatay yük taşıyıcı
sistemlerdir.
Bu tür sistemlerin yatay yük taşıma kapasiteleri, eğilme dayanımlarının
yanında,
daha çok veya tümüyle elemanların eksenel kuvvet dayanımları ile
sağlanmaktadır.
Çelik çaprazlı perdeler, çaprazların düzenine bağlı olarak ikiye
ayrılırlar:
(a) Merkezi Çelik Çaprazlı
Perdeler (Şekil 4.4)
(b) Dışmerkez Çelik Çaprazlı
Perdeler (Şekil 4.5)
Çaprazların
çerçeve düğüm noktalarına merkezi olarak bağlandığı Merkezi Çelik
Çaprazlı Perdeler süneklik düzeyi yüksek veya
süneklik düzeyi normal sistem olarak
boyutlandırılabilirler.
Buna karşılık, çaprazların çerçeve düğüm noktalarına dışmerkez
olarak
bağlandığı Dışmerkez Çelik
Çaprazlı Perdeler süneklik düzeyi yüksek sistem
olarak
boyutlandırılacaklardır.
Diyagonal çapraz X V V çapraz çapraz Ters çapraz çapraz K
Şekil 4.4
kiriş bağ kirişi
kolon
çapraz
e e
e e
Şekil 4.5
70
4.6. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK MERKEZİ ÇELİK
ÇAPRAZLI PERDELER
Süneklik
düzeyi yüksek merkezi çelik çaprazlı perdeler, basınç elemanlarının
bazılarının
burkulması halinde dahi, sistemde önemli ölçüde dayanım kaybı meydana
gelmeyecek
şekilde boyutlandırılırlar. Bu sistemlerin boyutlandırılmasında uygulanacak
kurallar
aşağıda verilmiştir.
4.6.1. Enkesit Koşulları
4.6.1.1 – Süneklik düzeyi yüksek
merkezi çelik çaprazlı perdelerin kiriş, kolon ve
çaprazlarında,
başlık genişliği/kalınlığı, gövde yüksekliği/kalınlığı ve çap/kalınlık
oranlarına
ilişkin koşullar Tablo 4.3’te
verilmiştir.
4.6.1.2 – Çatı ve düşey düzlem
çapraz sistemlerinin tüm basınç elemanlarında narinlik
oranı
(çubuk burkulma boyu/atalet yarıçapı) 4.0 s a / E σ sınır değerini aşmayacaktır.
4.6.1.3 – Çok parçalı çaprazlarda
bağ levhalarının aralıkları, ardışık iki bağ levhası
arasındaki
tek elemanın narinlik oranı tüm çubuğun narinlik oranının 0.40 katını
aşmayacak
şekilde belirlenecektir. Çok parçalı çaprazın burkulmasının bağ levhasında
kesme
etkisi oluşturmadığının gösterilmesi halinde, bağ levhalarının aralıkları, iki
bağ
levhası
arasındaki tek çubuğun narinlik oranı çok parçalı çubuğun etkin narinlik
oranının
0.75 katını aşmayacak şekilde belirlenebilir. Bağ levhalarının toplam kesme
kuvveti
kapasitesi, her bir çubuk elemanının eksenel çekme kapasitesinden daha az
olmayacaktır.
Her çubukta en az iki bağ levhası kullanılacak ve bağ levhaları eşit
aralıklı
olarak yerleştirilecektir. Bulonlu bağ levhalarının, çubuğun temiz açıklığının
orta
dörtte birine yerleştirilmesine izin verilmez.
4.6.2. Yatay Yüklerin Dağılımı
Binanın
bir aksı üzerindeki düşey merkezi çapraz elemanlar, o aks doğrultusundaki
depremde
ve her bir deprem yönünde etkiyen yatay kuvvetlerin en az %30’u ve en çok
%70’i
basınca çalışan çaprazlar tarafından karşılanacak şekilde düzenlenecektir.
4.6.3. Çaprazların Birleşimleri
4.6.3.1 – Çaprazların birleşim
detaylarında, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden
oluşan iç
kuvvetler altında gerekli gerilme kontrolları yapılacaktır. Ayrıca, birleşimin
taşıma
kapasitesi aşağıda tanımlanan iç kuvvetlerden küçük olanını da sağlayacaktır:
(a) Çaprazın eksenel kuvvet
(çekme veya basınç) kapasitesi.
(b) Düğüm noktasına birleşen
diğer elemanların kapasitelerine bağlı olarak, söz konusu
çapraza
aktarılabilecek en büyük eksenel kuvvet.
(c) Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış yükleme durumlarından meydana
gelen
çapraz eksenel kuvveti.
4.6.3.2 – Birleşimin taşıma
kapasitesinin hesabında, 4.2.5’te
verilen gerilme sınır
değerleri
kullanılacaktır.
4.6.3.3 – Çaprazları kolonlara
ve/veya kirişlere bağlayan düğüm noktası levhaları
aşağıdaki
iki koşulu da sağlayacaklardır:
71
(a) Düğüm noktası levhasının
düzlemi içindeki eğilme kapasitesi, düğüm noktasına
birleşen
çaprazın eğilme kapasitesinden daha az olmayacaktır.
(b) Düğüm noktası levhasının
düzlem dışına burkulmasının önlenmesi amacıyla,
çaprazın
ucunun kiriş veya kolon yüzüne uzaklığı düğüm levhası kalınlığının iki
katından
daha fazla olmayacaktır. Buna uyulamadığı durumlarda, ilave berkitme
levhaları
kullanarak, düğüm levhasının düzlem dışına burkulması önlenecektir.
4.6.4. Özel Çapraz Düzenleri İçin Ek
Koşullar
4.6.4.1 – V veya ters V şeklindeki
çapraz sistemlerinin sağlaması gereken ek koşullar
aşağıda
verilmiştir:
(a) Çaprazların bağlandığı
kirişler sürekli olacaktır.
(b) Çaprazlar düşey yüklerin ve
deprem yüklerinin ortak etkisi altında
boyutlandırılacaktır.
Ancak çaprazların bağlandığı kirişler ve uç bağlantıları, çaprazların
yok
sayılması durumunda, kendi üzerindeki düşey yükleri güvenle taşıyacak şekilde
boyutlandırılacaktır.
(c) Süneklik düzeyi yüksek
çerçevelerin kirişleri için 4.3.6’da
verilen koşullar
çaprazların
bağlandığı kirişler için de aynen geçerlidir.
4.6.4.2 – Süneklik düzeyi yüksek
merkezi çelik çaprazlı perdelerde K şeklindeki
(çaprazların
kolon orta noktasına bağlandığı) çapraz düzenine izin verilemez.
4.6.5. Kolon Ekleri
4.6.5.1 – Kolon ekleri kolon
serbest yüksekliğinin ortadaki 1/3’lük bölgesinde
yapılacaktır.
4.6.5.2 – Kolon eklerinin eğilme
dayanımı eklenen elemanlardan küçüğünün eğilme
kapasitesinin
%50’sinden, kesme kuvveti dayanımı ise eklenen elemanlardan
küçüğünün
kesme kapasitesinden daha az olmayacaktır. Ayrıca, birinci ve ikinci derece
deprem
bölgelerinde, kolon eklerinin eksenel kuvvet taşıma güçleri Denk.(4.1a) ve
Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış
deprem yüklemelerinden oluşan basınç ve çekme
kuvvetleri
altında da (eğilme momentleri gözönüne alınmaksızın) yeterli olacaktır. Ek
elemanlarının
hesabında, 4.2.5’te
verilen kaynak ve bulon gerilme kapasiteleri
kullanılacaktır.
4.7. SÜNEKLİK DÜZEYİ NORMAL MERKEZİ ÇELİK
ÇAPRAZLI
PERDELER
Süneklik
düzeyi normal çelik çaprazlı perdelerin boyutlandırılmasında uygulanacak
kurallar
aşağıda belirtilmiştir.
4.7.1. Enkesit Koşulları
4.7.1.1 – Süneklik düzeyi normal
merkezi çelik çaprazlı perdelerin kiriş, kolon ve
çaprazlarında,
başlık genişliği/kalınlığı, gövde yüksekliği/kalınlığı ve çap/kalınlık
oranlarına
ilişkin koşullar Tablo 4.3’te
verilmiştir. Ancak en çok iki katlı binalarda,
gerekli
yerel burkulma kontrollarının yapılması koşulu ile, bu sınırların aşılmasına
izin
verilebilir.
72
4.7.1.2 – Çatı ve düşey düzlem
çapraz sistemlerinin tüm basınç elemanlarında narinlik
oranı
(çubuk burkulma boyu/atalet yarıçapı) 4.0 s a / E σ sınır değerini aşmayacaktır.
4.7.1.3 – Çok parçalı çaprazlarda,
TS648’in bağ levhalarına ilişkin kuralları geçerlidir.
Her
çubukta en az iki bağ levhası kullanılacaktır.
4.7.1.4 – Sadece çekme kuvveti
taşıyacak şekilde hesaplanan çaprazlarda narinlik oranı
250’yi
aşmayacaktır. Ancak en çok iki katlı binalardaki çapraz elemanların, Bölüm
2’ye göre hesaplanan çekme
kuvvetinin Tablo 4.2’deki Ωo katsayısı
ile çarpımını
taşıyacak
şekilde boyutlandırılmaları halinde bu kural uygulanmayabilir.
4.7.2. Çaprazların Birleşimleri
4.7.2.1 – Çaprazların birleşim
detaylarında, düşey yükler ve depremin ortak etkisinden
oluşan iç
kuvvetler altında gerekli gerilme kontrolları yapılacaktır. Ayrıca, birleşimin
taşıma
kapasitesi aşağıda tanımlanan iç kuvvetlerden küçük olanını da sağlayacaktır:
(a) Çaprazın eksenel kuvvet
(çekme veya basınç) kapasitesi.
(b) Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış yüklemelerden meydana gelen
çapraz
eksenel kuvveti.
(c) Düğüm noktasına birleşen
diğer elemanlar tarafından söz konusu çapraza
aktarılabilecek
en büyük kuvvet.
4.7.2.2 – Birleşimin taşıma
kapasitesinin hesabında, 4.2.5’te
verilen gerilme sınır
değerleri
kullanılacaktır.
4.7.2.3 – Süneklik düzeyi yüksek
merkezi çelik çaprazlı perdeler için 4.6.3.3’ te verilen
koşullar
süneklik düzeyi normal merkezi çelik çaprazlı perdeler için de geçerlidir.
4.7.3. Özel Çapraz Düzenleri İçin Ek
Koşullar
4.7.3.1 – Süneklik düzeyi yüksek
merkezi çelik çaprazlı perdeler için 4.6.4.1(a) ve
4.6.4.1(b)’ de verilen koşullar
süneklik düzeyi normal merkezi çelik çaprazlı perdeler
için de
geçerlidir.
4.7.3.2 – Süneklik düzeyi normal
çerçevelerin kirişleri için 4.4.4’de
verilen koşullar
çaprazların
bağlandığı kirişler için de aynen geçerlidir.
4.8. SÜNEKLİK DÜZEYİ YÜKSEK DIŞMERKEZ ÇELİK
ÇAPRAZLI
PERDELER
Süneklik
düzeyi yüksek dışmerkez çelik çaprazlı perdeler, deprem etkileri altında bağ
kirişlerinin
önemli ölçüde doğrusal olmayan şekildeğiştirme yapabilme özelliğine sahip
olduğu
yatay yük taşıyıcı sistemleridir. Bu sistemler, bağ kirişlerinin plastik
şekildeğiştirmesi
sırasında, kolonların, çaprazların ve bağ kirişi dışındaki diğer kirişlerin
elastik
bölgede kalması sağlanacak şekilde boyutlandırılırlar. Süneklik düzeyi yüksek
dışmerkez
çelik çaprazlı perdelerin boyutlandırılmasında uygulanacak kurallar aşağıda
verilmiştir.
73
4.8.1. Enkesit Koşulları
4.8.1.1 – Süneklik düzeyi yüksek
dışmerkez çelik çaprazlı perdelerin bağ kirişleri, diğer
kirişleri,
kolon ve çaprazlarında başlık
genişliği/kalınlığı, gövde
yüksekliği/kalınlığı ve
çap/kalınlık oranlarında Tablo 4.3’teki
koşullara uyulacaktır. Bağ kirişlerine ilişkin ek
koşullar,
4.8.2’de
verilmiştir.
4.8.1.2– Çaprazların narinlik
oranı (çubuk burkulma boyu/atalet yarıçapı) 4.0 s a / E σ
sınır
değerini aşmayacaktır.
4.8.1.3 – Çok parçalı çaprazlar
için 4.6.1.3’te
verilen koşullar dışmerkez çelik çaprazlı
perdeler
için de aynen geçerlidir.
4.8.2. Bağ Kirişleri
4.8.2.1 – Süneklik düzeyi yüksek
dışmerkez çelik çaprazlı perdelerde, her çapraz
elemanın
en az bir ucunda bağ kirişi bulunacaktır.
4.8.2.2 – Bağ kirişinin boyu, 4.8.8.1’deki özel durumun dışında,
aşağıdaki şekilde
belirlenebilir.
p p p p 1 0 5 0 . / . / M V e M V ≤ ≤ (4.13)
Bu
bağıntıdaki Mp eğilme momenti ve Vp kesme kuvveti kapasiteleri Denk.(4.2a) ve
Denk.(4.2b) ile hesaplanacaktır.
4.8.2.3 – Bağ kirişleri, düşey
yükler ve Bölüm 2’ye göre
hesaplanan deprem
etkilerinden
oluşan tasarım iç kuvvetleri (kesme kuvveti, eğilme momenti ve eksenel
kuvvet)
altında boyutlandırılacaktır.
4.8.2.4 – Bağ kirişinin Vd tasarım kesme kuvveti, aşağıdaki koşulların her ikisini de
sağlayacaktır.
d p V V ≤ (4.14)
d p 2 V M e ≤ / (4.15)
4.8.2.5 – Bağ kirişi tasarım
eksenel kuvvetinin
d a 0 15 / . N A σ > (4.16)
olması
halinde, Denk.(4.14) ve Denk.(4.15)’te Mp ve Vp yerine
d
pn p
a
1 18 1
N M M
A
⎡ ⎤
= − ⎢ ⎥ σ ⎣ ⎦
. (4.17)
2
pn p d a 1 ( / ) V V N A = − σ (4.18)
değerleri
kullanılacaktır.
4.8.2.6 – Bağ kirişinin gövde
levhası tek parçalı olacak, gövde düzlemi içinde takviye
levhaları
bulunmayacaktır. Gövde levhasında boşluk açılmayacaktır.
74
4.8.3. Bağ Kirişinin Yanal Doğrultuda
Mesnetlenmesi
4.8.3.1 – Bağ kirişinin üst ve alt
başlıkları kirişin iki ucunda, kolon kenarında
düzenlenen
bağ kirişlerinde ise kirişin bir ucunda, yanal doğrultuda mesnetlenecektir.
Yanal
doğrultudaki mesnetlerin gerekli dayanımı, kiriş başlığının eksenel çekme
kapasitesinin
0.06’sından daha az olmayacaktır.
4.8.3.2 – Ayrıca, bağ kirişi
dışında kalan kiriş bölümü de, bf s a 0.45 / b E σ aralıklarla
yanal
doğrultuda mesnetlenecektir. Bu mesnetlerin gerekli dayanımı, kiriş başlığının
eksenel
çekme kapasitesinin 0.01’inden daha az olmayacaktır.
4.8.3.3 – Betonarme döşemelerin
çelik kirişler ile kompozit olarak çalıştığı çelik taşıyıcı
sistemlerde
yukarıdaki koşullara uyulması zorunlu değildir.
4.8.4. Bağ Kirişinin Dönme Açısı
Bağ
kirişinin bulunduğu i’ inci katın Bölüm 2’ de tanımlanan Δi göreli kat ötelemesine
bağlı
olarak
i
p
i
θ R
h
Δ
= (4.19)
denklemi
ile bulunan göreli kat ötelemesi açısından dolayı, bağ kirişi ile bu kirişin
uzantısındaki
kat kirişi arasında meydana gelen p γ bağ kirişi dönme
açısı aşağıda
verilen
sınır değerleri aşmayacaktır (Şekil 4.6):
Δ i
p p
γ p θp = = p θ p γ
i
p θ
i Δ
γp
Δ i
i
θp p γ
γ p θp =
γ θ
e
i h
R
h
Le
L L
Le
R e
e e
R
h
L
L
e 2
Şekil 4.6
75
(a) Bağ kirişi uzunluğunun p p 1.6 / M V ’ ye eşit
veya daha küçük olması halinde 0.10
radyan.
(b) Bağ kirişi uzunluğunun p p 2.6 / M V ’ ye eşit
veya daha büyük olması halinde 0.03
radyan.
Bağ
kirişi uzunluğunun bu iki sınır değer arasında olması halinde doğrusal
interpolasyon
yapılacaktır.
4.8.5. Rijitlik (Berkitme) Levhaları
4.8.5.1 – Çapraz elemanların bağ
kirişine ve uzantılarına doğrudan yük aktardığı
uçlarında
rijitlik levhaları düzenlenecektir.
Rijitlik levhaları, aksi belirtilmedikçe, bağ
kirişi
gövde levhasının her iki tarafına konulacak, gövde levhası yüksekliğinde ve
bf w ( )/2 b t − genişliğinde olacaktır (Şekil 4.7). Rijitlik levhalarının
kalınlığı, gövde
levhası
kalınlığının 0.75’inden ve 10 mm’den az olmayacaktır. Rijitlik levhalarını bağ
kirişinin
gövdesine bağlayan sürekli köşe kaynakları, rijitlik levhasının enkesit alanı
ile
malzeme
akma gerilmesinin çarpımından oluşan kuvvetleri aktaracak kapasitede
olacaktır.
(4.8.5.1)
(4.8.5.2)
çapraz ve bağ kirişi
eksenleri bağ kirişi
içinde kesişecektir.
rijitlik levhaları
sürekli
köşe
kaynağı ara rijitlik
levhaları
rijitlik
levhaları
e
a
a
a-a kesiti
Şekil 4.7
4.8.5.2 – Bağlantı kirişi
uçlarındaki rijitlik levhalarına ek olarak, aşağıda tanımlanan
ara rijitlik levhaları konulacaktır:
(a) Boyu p p 1.6 / M V ’den daha kısa olan bağ kirişlerinde ara rijitlik levhalarının ara
uzaklıkları,
bağ kirişi dönme açısının 0.10 radyan olması halinde (30 tw – db/5)’den,
bağ
kirişi dönme açısının 0.03 radyandan daha küçük olması halinde ise
(52 tw – db/5)’den daha fazla olmayacaktır. Dönme açısının ara değerleri için
doğrusal
interpolasyon
yapılacaktır.
(b) Boyu p p 2.6 / M V ’den büyük ve p p 5 / M V ’den küçük olan bağ kirişlerinde, bağ kirişi
uçlarından
bf 1.5b uzaklıkta
birer rijitlik levhaları konulacaktır.
(c) Boyu p p 1.6 / M V ve p p 2.6 / M V arasında
olan bağ kirişlerinde, (a) ve (b)’ de
belirtilen
ara rijitlik levhaları birlikte kullanılacaktır.
76
4.8.6. Çaprazlar, Kat Kirişleri ve Kolonlar
4.8.6.1 – Bağ kirişinin
plastikleşmesine neden olan yükleme, Bölüm 2’ye göre
hesaplanan
deprem etkilerinden oluşan iç kuvvetlerin, bağ kirişinde kesit seçimi
sonucunda
hesaplanan Mp/Md ve Vp/Vd Tasarım Büyütme
Katsayıları’nın küçüğü ile
uyumlu
olacak şekilde arttırılması suretiyle belirlenecektir.
4.8.6.2 – Çaprazlar, bağ kirişinin
plastikleşmesine neden olan yüklemenin 1.25Da
katından
oluşan iç kuvvetlere göre boyutlandırılacaktır.
4.8.6.3 – Kat kirişinin bağ kirişi
dışında kalan bölümü, bağ kirişinin plastikleşmesine
neden
olan yüklemenin 1.1Da katından oluşan iç kuvvetlere göre boyutlandırılacaktır.
4.8.6.4 – Kolonlarda, düşey yükler
ve depremin ortak etkisinden oluşan iç kuvvetler
altında
gerekli gerilme kontrolları yapılacaktır. Ayrıca, kolonun taşıma kapasitesi
aşağıda
tanımlanan iç kuvvetlerden küçük olanlarını da sağlayacaktır:
(a) Bağ kirişinin
plastikleşmesine neden olan yüklemenin 1.1Da katından oluşan iç
kuvvetler.
(b) Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış yüklemelerden meydana gelen iç
kuvvetler.
4.8.6.5 – Çapraz, kat kirişi ve
kolon enkesitlerinin iç kuvvet kapasiteleri Denk.(4.2)’de
verilen
bağıntılar ile hesaplanacaktır.
4.8.7. Çapraz – Bağ Kirişi Birleşimi
Çaprazların
bağ kirişi ile birleşim detayı 4.8.6.2’de
belirtilen şekilde hesaplanan
arttırılmış
iç kuvvetlere göre boyutlandırılacaktır.
4.8.8. Bağ Kirişi – Kolon Birleşimi
4.8.8.1 – Kolona birleşen bağ
kirişinin boyu
p p 1.6 / e M V ≤ (4.20)
koşulunu
sağlayacaktır.
4.8.8.2 – Birleşimin kolon
yüzündeki gerekli eğilme ve kesme dayanımları, sırasıyla
bağ
kirişinin Mp eğilme momenti kapasitesinden ve Vp kesme kuvveti kapasitesinden
daha az
olmayacaktır. Bağ kirişi başlıklarının kolona bağlantısı için tam penetrasyonlu
küt
kaynak uygulanacaktır (Şekil 4.8).
77
tam penetrasyonlu
küt kaynak
rijitlik
levhaları
(4.8.5.2)
(4.8.5.1)
çapraz ve bağ kirişi
eksenleri bağ kirişi
içinde kesişecektir.
ara rijitlik
levhaları
rijitlik levhaları
sürekli
köşe
kaynağı
e
a
a-a kesiti
a
Şekil 4.8
4.8.9 Kiriş – Kolon Birleşimi
Kat
kirişinin bağ kirişi dışında kalan bölümünün kolon ile birleşim detayı kiriş
gövde
düzlemi
içinde mafsallı olarak yapılabilir. Ancak bu bağlantı, kiriş başlıklarının
eksenel
çekme
kapasitesinin 0.01’ine eşit, enine doğrultuda ve ters yönlü kuvvetlerin
oluşturduğu
burulma momentine göre boyutlandırılacaktır.
4.9. TEMEL BAĞLANTI DETAYLARI
4.9.1 – Çelik taşıyıcı sistem
elemanlarının temel bağlantı detaylarında, düşey yükler ve
depremin
ortak etkisinden oluşan mesnet tepkileri esas alınarak gerekli gerilmeleri
kontrolları
yapılacaktır. Ayrıca, temel bağlantı detayının taşıma kapasitesi aşağıda
tanımlanan
iç kuvvetlerden küçük olanlarını da sağlayacaktır:
(a) Temele birleşen kolonun
eğilme momenti kapasitesinin 1.1Da katından oluşan
eğilme
momenti ile temele birleşen kolon ve çaprazların eksenel yük kapasitelerinin
1.1Da katından oluşan toplam düşey ve yatay kuvvetler.
(b) Denk.(4.1a) ve Denk.(4.1b)’de verilen arttırılmış yüklemelerden meydana gelen iç
kuvvetler.
4.9.2 – Bağlantı detayının taşıma
kapasitesinin hesabında, 4.2.5’te
verilen gerilme sınır
değerleri
kullanılacaktır.
78
4.10. PROJE HESAP RAPORU VE UYGULAMA
PROJELERİNE İLİŞKİN
KURALLAR
4.10.1. Proje Hesap Raporu
4.10.1.1 – Proje hesap raporunda,
deprem hesap raporuna ilişkin olarak, Bölüm 2’deki
2.13’te belirtilen bilgiler yer
alacaktır.
4.10.1.2 – Proje hesap raporunda
ayrıca, aşağıda sıralanan bilgiler bulunacaktır:
(a) Yapı taşıyıcı sistemini
oluşturan profil ve sac levhalar ile ek ve birleşimlerde
kullanılan
bulonların malzeme kaliteleri ve karakteristik dayanım değerleri, elektrot
cinsi.
(b) Tasarımda esas alınan yükleme
kombinasyonları ve arttırılmış deprem etkilerini
veren
yüklemeler.
4.10.1.3– Yapı elemanlarının
boyutlandırma hesapları ve stabilite (kararlılık)
tahkiklerinin
yanında, birleşim ve ek detaylarının hesapları ile bu detaylara ait kapasite
kontrol
tahkikleri proje hesap raporu kapsamında ayrıntılı olarak verilecektir.
4.10.2. Çelik Uygulama Projesi Çizimlerine
İlişkin Kurallar
4.10.2.1 – Çelik uygulama projesinde
şu paftalar bulunacaktır:
(a) çatı döşemesi ve kat
döşemelerine ait genel konstruksiyon planları
(b) kolon aplikasyon (yerleşim)
planı
(c) ankraj planı ve detayları
(d) yeterli sayıda cephe
görünüşleri ve kesitler
(e) yapı sistemini oluşturan
kolonlar ve kirişler ile çatı, yatay düzlem ve düşey düzlem
çaprazlarının
detay çizimleri
(f) tüm birleşim ve ek
detayları
4.10.2.2 – Binada kullanılan profil
ve çelik levhalar ile birleşimlerde kullanılan
bulonların
cinsi ve malzeme kaliteleri ile kullanılacak elektrot cinsi bütün paftalarda
belirtilecektir.
4.10.2.3 – Tasarımda gözönüne alınan
Etkin Yer İvmesi Katsayısı, Bina Önem
Katsayısı,
Yerel Zemin Sınıfı ve Tablo 2.5’ e göre belirlenen Taşıyıcı Sistem Davranış Katsayısı
bütün
genel konstruksiyon paftalarında belirtilecektir.
4.10.2.4 – Bulonlu birleşim ve ek
detaylarında, kullanılan bulon cinsi, bulon ve delik
çapları,
rondela ve somun özellikleri ile bulonlara uygulanacak öngerme kuvveti
belirtilecektir.
4.10.2.5 – Kaynaklı birleşim ve ek
detaylarında, uygulanacak kaynak türü, kaynak
kalınlığı
ve uzunluğu ile, kaynak ağzı açılması gereken küt kaynaklarda, kaynak ağzının
geometrik
boyutları verilecektir.
79
BİLGİLENDİRME EKİ 4A.
MOMENT AKTARAN ÇERÇEVELERDE KİRİŞ-KOLON
BİRLEŞİM
DETAYLARI
4A.0. SİMGELER
bbf = Kiriş kesitinin başlık genişliği
db = Kiriş enkesit yüksekliği
4A.1. KAPSAM VE GENEL HUSUSLAR
4A.1.1 – Bu bölümde, 4.3.4.1 (a)’da öngörüldüğü şekilde, en
az 0.04 radyan Göreli Kat
Ötelemesi Açısı’nı (göreli kat ötelemesi/kat yüksekliği) sağlayabilecek
kapasitede
olduğu
deneysel ve/veya analitik yöntemlerle kanıtlanmış olan çeşitli bulonlu ve
kaynaklı birleşim
detayı örnekleri verilmiştir1.
4A.1.2 – Bu detaylar, süneklik
düzeyi yüksek çerçevelerin moment aktaran kiriş-kolon
birleşimlerinde,
kendilerine ait uygulama sınırları çerçevesinde kullanılabileceklerdir.
4A.1.3 – Süneklik düzeyi normal
çerçevelerin moment aktaran kiriş-kolon
birleşimlerinde
ise, söz konusu detaylar koşulsuz olarak kullanılabilirler.
4A.1.4 – Birleşim detaylarının
dayanım hesapları ve kapasite kontrol tahkikleri,
süneklik
düzeyi yüksek ve normal çerçeveler için, sırasıyla 4.3.4 ve 4.4.2’deki
esaslara
uygun
olarak yapılacaktır.
4A.2. KİRİŞ – KOLON BİRLEŞİM DETAYLARI
Aşağıda,
bulonlu ve kaynaklı moment aktaran kiriş-kolon birleşim detayları ile bu
detayların
süneklik düzeyi yüksek çerçevelerde kullanılma koşullarını içeren uygulama
sınırları
verilmiştir.
4A.2.1. Alın Levhalı Bulonlu Birleşim
Detayı
Alın
levhalı, bulonlu kiriş-kolon birleşim detayı Şekil 4A.1’de verilmiştir. Detayda,
Fe 37
çeliğinden yapılan alın levhası kirişin başlık levhalarına tam penetrasyonlu
küt
kaynak
ile, gövde levhasına ise çift taraflı köşe kaynağı ile birleştirilmektedir.
Alın
levhasının
kolona bağlantısı için, en az ISO 8.8 kalitesinde tam öngermeli bulonlar
kullanılacaktır.
Bu
detayın süneklik düzeyi yüksek çerçevelere uygulanabilmesi için, birleşim
detayı
parametrelerinin
Tablo 4A.1’de
verilen uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.
1 FEMA – Federal Emergency Management Agency (2000), Recommended
Seismic Design Criteria for
New Steel Moment-Frame Buildings, FEMA 350, FEMA, Washington, D.C.
80
takviye levhaları
(gerektiğinde)
tam penetrasyonlu
küt kaynak
en az ISO 8.8
kalitesinde
tam öngermeli bulon
şim (gerektiğinde)
süreklilik levhaları
(gerektiğinde)
Fe 37 alın levhası
Şekil 4A.1
TABLO 4A.1 – ALIN LEVHALI BULONLU KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM
DETAYININ UYGULAMA SINIRLARI
Birleşim Detayı
Parametreleri Uygulama Sınırları
Kiriş enkesit yüksekliği ≤ 750 mm
Kiriş açıklığı / enkesit yüksekliği oranı ≥ 7
Kiriş başlık kalınlığı ≤ 20 mm
Kolon enkesit yüksekliği ≤ 600 mm
Bulon sınıfı 8.8 veya 10.9
Bulon öngerme koşulları Tam öngerme
Alın levhası malzeme sınıfı Fe 37
Başlık levhası kaynağı Tam penetrasyonlu küt kaynak
4A.2.2. Takviyeli Alın Levhalı Bulonlu
Birleşim Detayı
Rijitlik
levhaları ile takviye edilmiş alın levhalı, bulonlu kiriş-kolon birleşim detayı
Şekil 4A.2’de verilmiştir. Detayda,
Fe 37 çeliğinden yapılan alın levhası kirişin başlık
levhalarına
küt kaynak ile, gövde levhasına ve rijitlik levhalarına ise çift taraflı köşe
kaynağı
ile birleştirilmektedir. Alın levhasının kolona bağlantısı için, en az ISO 8.8
kalitesinde
tam öngermeli bulonlar kullanılacaktır.
Bu
detayın süneklik düzeyi yüksek çerçevelere uygulanabilmesi için, birleşim
detayı
parametrelerinin
Tablo 4A.2’de
verilen uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.
81
takviye levhaları
(gerektiğinde)
süreklilik levhaları
(gerektiğinde)
şim (gerektiğinde)
en az ISO 8.8
kalitesinde
tam öngermeli bulon
tam penetrasyonlu
küt kaynak
Fe 37 alın levhası
rijitlik levhası 25
25
30°
Şekil 4A.2
TABLO 4A.2 – TAKVİYELİ ALIN LEVHALI BULONLU KİRİŞ-KOLON
BİRLEŞİM DETAYININ UYGULAMA SINIRLARI
Birleşim Detayı
Parametreleri Uygulama Sınırları
Kiriş enkesit yüksekliği ≤ 1000 mm
Kiriş açıklığı / enkesit yüksekliği oranı ≥ 7
Kiriş başlık kalınlığı ≤ 25 mm
Kolon enkesit yüksekliği ≤ 600 mm
Bulon sınıfı 8.8 veya 10.9
Bulon öngerme koşulları Tam öngerme
Alın levhası malzeme sınıfı Fe 37
Başlık levhası kaynağı Tam penetrasyonlu küt kaynak
4A.2.3. Alın Levhasız Bulonlu Birleşim
Detayı
Alın
levhasız, bulonlu kiriş-kolon birleşim detayı Şekil 4A.3’te verilmiştir. Detayda,
kirişin
kolona bağlantısı ek başlık levhaları ve gövdedeki kayma levhası ile
sağlanmaktadır.
Ek başlık levhaları kolona tam penetrasyonlu küt kaynak ile, kayma
levhası
ise küt kaynak veya köşe kaynağı ile birleştirilmiştir. Kiriş başlık ve gövde
levhalarının
ek başlık levhasına ve kayma levhasına bağlantısı için en az ISO 8.8
82
kalitesinde
bulonlar kullanılacaktır. Ek başlık levhasının hadde doğrultusu, kiriş boyuna
ekseninin
doğrultusunda olacaktır.
Bu
detayın süneklik düzeyi yüksek çerçevelere uygulanabilmesi için, birleşim
detayı
parametrelerinin
Tablo 4A.3’te
verilen uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.
tam penetrasyonlu
küt kaynak
en az ISO 8.8
kalitesinde
tam öngermeli bulon
şim
(gerektiğinde)
ek başlık levhası
süreklilik levhaları
(gerektiğinde)
takviye levhaları
(gerektiğinde)
en az ISO 8.8
kalitesinde bulon
kayma levhası
veya
veya
Şekil 4A.3
TABLO 4A.3 – ALIN LEVHASIZ BULONLU KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM
DETAYININ UYGULAMA SINIRLARI
Birleşim Detayı
Parametreleri Uygulama Sınırları
Kiriş enkesit yüksekliği ≤ 800 mm
Kiriş açıklığı / enkesit yüksekliği oranı ≥ 8
Kiriş başlık kalınlığı ≤ 20 mm
Kolon enkesit yüksekliği ≤ 600 mm
Bulon sınıfı 8.8 veya 10.9
En büyük bulon boyutu M 30
Başlık levhası bulonlarının öngerme koşulları Tam öngerme
Ek başlık levhası malzeme sınıfı Fe 37, Fe 52
Ek başlık levhası kaynağı Tam penetrasyonlu küt kaynak
83
4A.2.4. Kaynaklı Birleşim Detayı
Kaynaklı
birleşim detayı Şekil 4A.4’te
verilmiştir. Detayda, kiriş başlık levhalarının
kolona
birleşimi tam penetrasyonlu küt kaynak ile sağlanmaktadır. Kiriş gövde levhası
ise,
kayma levhası kullanarak, küt kaynak veya köşe kaynağı ile kolona
bağlanmaktadır.
Detayda
gösterildiği gibi, kiriş başlıklarındaki küt kaynaklar için kaynak ulaşım
deliklerine
gerek olmaktadır.
Bu
detayın süneklik düzeyi yüksek çerçevelere uygulanabilmesi için, birleşim
detayı
parametrelerinin
Tablo 4A.4’te
verilen uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.
kaynak ulaşım
deliği
süreklilik levhaları
(gerektiğinde)
takviye levhaları
(gerektiğinde)
25
50
montaj bulonu
kayma levhası
veya
tam penetrasyonlu küt kaynak
Şekil 4A.4
TABLO 4A.4 – KAYNAKLI KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM DETAYININ
UYGULAMA SINIRLARI
Birleşim Detayı
Parametreleri Uygulama Sınırları
Kiriş enkesit yüksekliği ≤ 1000 mm
Kiriş açıklığı / enkesit yüksekliği oranı ≥ 7
Kiriş başlık kalınlığı ≤ 25 mm
Kolon enkesit yüksekliği ≤ 600 mm
Kaynak ulaşım deliği gerekli
Başlık levhası kaynağı Tam penetrasyonlu küt kaynak
84
4A.2.5. Ek Başlık Levhalı Kaynaklı Birleşim
Detayı
Ek başlık
levhalı kaynaklı birleşim detayı Şekil A4.5’te verilmiştir. Detayda, ek başlık
levhasının
kolona birleşimi tam penetrasyonlu küt kaynak ile, kiriş başlığına birleşimi
çevresel
köşe kaynağı ile sağlanmaktadır. Ek başlık levhasının hadde doğrultusu, kiriş
boyuna
ekseninin doğrultusunda olacaktır. Kiriş gövde levhası ise, kayma levhası
kullanarak,
küt kaynak veya köşe kaynağı ile kolona bağlanmaktadır. Bu detayda
kaynak
ulaşım deliğine gerek olmamaktadır.
Bu
detayın süneklik düzeyi yüksek çerçevelere uygulanabilmesi için, birleşim
detayı
parametrelerinin
Tablo 4A.5’te
verilen uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.
takviye levhaları
(gerektiğinde)
süreklilik levhaları
(gerektiğinde)
montaj bulonu
veya
kayma levhası
ek başlık levhası
tam penetrasyonlu
küt kaynak
veya
ek başlık levhası
Şekil 4A.5
TABLO 4A.5 – EK BAŞLIK LEVHALI KAYNAKLI KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM
DETAYININ UYGULAMA SINIRLARI
Birleşim Detayı
Parametreleri Uygulama Sınırları
Kiriş enkesit yüksekliği ≤ 1000 mm
Kiriş açıklığı / enkesit yüksekliği oranı ≥ 7
Kiriş başlık kalınlığı ≤ 25 mm
Kolon enkesit yüksekliği ≤ 600 mm
Ek başlık levhası malzeme sınıfı Fe 52
Ek başlık levhası kaynağı Tam penetrasyonlu küt kaynak
85
4A.2.6. Zayıflatılmış Kiriş Enkesiti
Kaynaklı Birleşim Detayı
Zayıflatılmış
kiriş enkesiti, kaynaklı birleşim detayı Şekil 4A.6’da verilmiştir. Kaynaklı
birleşim
detayı ile aynı özelliklere sahip olan bu detayda, ayrıca zayıflatılmış kiriş
enkesiti
kullanılmaktadır. Zayıflatılmış kiriş enkesiti için öngörülen geometrik
boyutlar
şekil
üzerinde gösterilmiştir.
Bu
detayın süneklik düzeyi yüksek çerçevelere uygulanabilmesi için, birleşim
detayı
parametrelerinin
Tablo 4A.6’da
verilen uygulama sınırlarını sağlaması gerekmektedir.
montaj bulonu
kaynak ulaşım deliği
d b
kiriş enkesiti
bbf
0.20-0.25 bbf
0.5-0.75 bbf d b 0.65-0.85
yarıçap~=
d b
veya
kayma levhası
takviye levhaları
(gerektiğinde)
süreklilik levhaları
(gerektiğinde)
zayıflatılmış
0.80
tam penetrasyonlu küt kaynak
(Şekil 4A.4 'e bakınız.)
Şekil 4A.6
TABLO 4A.6 – ZAYIFLATILMIŞ KİRİŞ ENKESİTİ KAYNAKLI
KİRİŞ-KOLON BİRLEŞİM DETAYININ UYGULAMA
SINIRLARI
Birleşim Detayı
Parametreleri Uygulama Sınırları
Kiriş enkesit yüksekliği ≤ 1000 mm
Kiriş birim boy ağırlığı ≤ 450 kg/m
Kiriş açıklığı / enkesit yüksekliği oranı ≥ 7
Kiriş başlık kalınlığı ≤ 45 mm
Kolon enkesit yüksekliği ≤ 600 mm
Kaynak ulaşım deliği gerekli
Ek başlık levhası kaynağı Tam penetrasyonlu küt kaynak
86
BÖLÜM 5 – YIĞMA BİNALAR İÇİN DEPREME DAYANIKLI TASARIM
KURALLARI
5.1. KAPSAM
Deprem
bölgelerinde yapılacak olan, hem düşey hem yatay yükler için tüm taşıyıcı
sistemi
doğal veya yapay malzemeli taşıyıcı duvarlar ile oluşturulan yığma binaların ve
bina türü
yapıların boyutlandırılması ve donatılması bu konuda yürürlükte olan ilgili
standart
ve yönetmeliklerle birlikte öncelikle bu bölümde belirtilen kurallara göre
yapılacaktır.
Yığma binaların temellerine ilişkin kurallar Bölüm 6’da verilmiştir.
5.2. GENEL KURALLAR
5.2.1 – Bölüm 2’ye göre S(T1) = 2.5 ve Ra(T1) = 2.0 alınarak belirlenen deprem
yüklerinin
bina duvarlarında oluşturduğu kayma gerilmeleri hesaplanacak ve izin
verilen
sınır değerleri aşmaması sağlanacaktır. Bu tür hesap kerpiç binalarda
yapılmayacaktır.
5.2.2 – 5.6.2’de belirtilen durum dışında yığma binalar için yapımına izin
verilen kat
sayıları
deprem bölgelerine göre Tablo 5.1’de
verilmiştir.
TABLO 5.1 – İZİN VERİLEN EN ÇOK KAT SAYISI
Deprem Bölgesi En Çok Kat Sayısı
1 2
2 , 3 3
4 4
5.2.3 – Tablo 5.1’de verilen en çok kat sayıları zemin kat ile üstündeki tam
katların
toplamıdır.
Bu katlara ek olarak yapılacak çatı katının alanı, temeldeki bina brüt
alanının
%25’inden büyük olamaz. Kat alanı, bina brüt temel alanının %25’inden büyük
olan çatı
katı tam kat sayılır. Ayrıca tek bir bodrum kat yapılabilir. Birden çok bodrum
katı
yapılmışsa Tablo 5.1’de
verilen en çok kat sayısı bir kat azaltılacaktır. Kerpiç
duvarlı
yığma binalar bütün deprem bölgelerinde, bodrum katı sayılmaksızın, en çok bir
katlı
yapılabilir.
5.2.4 – Yığma binalarda her bir
katın yüksekliği döşeme üstünden döşeme üstüne en
çok 3.0 m
olacaktır. Kerpiç duvarlı yığma binalarda tek katın yüksekliği 2.70 m’den,
eğer yapılmış
ise bodrum kat yüksekliği 2.40 m’den daha çok olamaz
5.2.5 – Yığma binaların taşıyıcı
duvarları planda olabildiğince düzenli ve ana eksenlere
göre
simetrik ya da simetriğe yakın biçimde düzenlenecektir. Kısmi bodrum
yapılmasından
kaçınılacaktır.
5.2.6 – Tüm taşıyıcı duvarlar
planda kesinlikle üst üste gelecektir.
5.3. YIĞMA DUVAR GERİLMELERİNİN HESABI
Bu
bölümde verilen yöntemle hesaplanacak düşey yükler ve deprem hesap yüklerinin
etkisi
altında oluşacak basınç ve kayma gerilmelerinin, duvarda kullanılan yığma duvar
cinsine
göre izin verilen basınç ve kayma gerilmelerini aşmadığı gösterilecektir.
87
Gerilmeler
aşılırsa taşıyıcı dolu duvar alanları artırılarak yeniden hesap yapılacaktır.
Kerpiç
duvarlı yığma binalarda gerilme hesabı yapılmayacaktır.
5.3.1. Düşey Gerilmelerin Hesabı
5.3.1.1 – Duvarların kesme dayanımı
duvarlarda var olan düşey gerilmelere de bağlı
olduğu
için yığma bina duvarlarının düşey yükler altında taşıdıkları gerilmelerin
hesaplanması
gereklidir.
5.3.1.2 – Duvarlarda oluşan basınç
gerilmelerinin yığma duvar cinsine göre izin verilen
gerilmelerle
karşılaştırılması yapılacaktır. Bu hesapta duvarlarda ve döşemelerden gelen
yükler
göz önüne alınacaktır. Duvardaki kapı ve pencere boşluk en kesitleri kadar
azaltılmış
duvar en kesit alanına bölünerek bulunacak gerilme, duvar cinsine göre izin
verilen
basınç gerilmesinden büyük olmayacaktır.
5.3.2. Duvarlarda Basınç Emniyet Gerilmesi
Bu
gerilme aşağıda verilen çeşitli yöntemlerle hesaplanabilir:
(a) Duvar yapımında
kullanılacak kargir birim ve harcın basınç dayanımına eşit
dayanımda
yapılmış duvar parçacıklarının basınç dayanım deneylerinden hesaplanan
duvar
dayanımının 0.25’i duvar basınç emniyet gerilmesidir.
(b) Duvarlarda kullanılan harç
sınıfına ve duvar malzemesinin TS-2510’da verilen
ortalama
serbest basınç dayanımına bağlı olarak, duvar emniyet gerilmesi Tablo
5.2’den alınabilir.
(c) Duvar parçası dayanım
deneyi yapılmamışsa duvarda kullanılan bloğun deneysel
olarak
elde edilen serbest basınç dayanımının 0.50’si fd duvar basınç dayanımı ve bu
dayanımın
0.25’i fem duvar basınç emniyet gerilmesidir.
(d) Duvarda kullanılan kargir
birimin basınç dayanımı belli değilse veya duvar dayanım
deneyi
yapılmamış ise duvarda kullanılan kargir birim basınç emniyet gerilmesi Tablo
5.3’den alınır:
5.3.2.1 – Kargir birimlerin ve
duvarda kullanılan harcın basınç dayanımları, ilgili
standartlara
göre yapılacak deneylerle belirlenecektir.
5.3.2.2 – Duvar basınç emniyet
gerilmeleri duvarların narinlik oranlarına göre Tablo
5.4’de verilen miktarlarda
azaltılır.
TABLO 5.2 – DUVAR MALZEMESİNİN SERBEST
BASINÇ DAYANIMINA VE
HARÇ SINIFINA BAĞLI DUVAR BASINÇ EMNİYET
GERİLMELERİ
Duvarda Kullanılan Harç Sınıfı (MPa) Duvar
Malzemesi
Ortalama Serbest
Basınç Dayanımı
(MPa)
A
(15)
B
(11)
C
(5)
D
(2)
E
(0.5)
25 1.8
1.4 1.2 1.0 0.8
16 1.4
1.2 1.0 0.8 0.7
11 1.0
0.9 0.8 0.7 0.6
7 0.8 0.7
0.7 0.6 0.5
5 0.6 0.5
0.5 0.4 0.4
88
TABLO 5.3 – SERBEST BASINÇ DAYANIMI BİLİNMEYEN DUVARLARIN
BASINÇ EMNİYET GERİLMELERİ
Duvarda Kullanılan
Kargir Birim Cinsi ve Harç
Duvar Basınç Emniyet Gerilmesi
fem (MPa )
Düşey
delikli blok tuğla (delik oranı %35’den
az,
çimento takviyeli kireç harcı ile) 1.0
Düşey
delikli blok tuğla (delik oranı %35- 45
arasında,
çimento takviyeli kireç harcı ile) 0.8
Düşey
delikli blok tuğla (delik oranı %45’den
fazla,
çimento takviyeli kireç harcı ile) 0.5
Dolu blok
tuğla veya harman tuğlası (çimento
takviyeli
kireç harcı ile) 0.8
Taş duvar
(çimento takviyeli kireç harcı ile) 0.3
Gazbeton
(tutkal ile) 0.6
Dolu
beton briket (çimento harcı ile) 0.8
TABLO 5.4 – NARİNLİK ORANINA GÖRE EMNİYET
GERİLMELERİ İÇİN
AZALTMA KATSAYILARI
Narinlik oranı 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Azaltma
katsayısı 1.0 0.95 0.89 0.84 0.78
0.73 0.67 0.62 0.56 0.51
5.3.3. Kayma Gerilmesinin Hesabı
Deprem
hesap yükünün duvarların yatay derzlerine paralel olarak oluşturduğu kayma
gerilmelerinin
hesabı bu bölümde anlatıldığı gibi yapılacaktır.
5.3.3.1 – Yığma binanın her duvar
eksenindeki kapı veya pencere boşlukları arasında
kalan
dolu duvar parçalarının göreli kayma rijitliği k A h ifadesinden hesaplanacaktır.
Burada A dolu duvar parçasının yatay en kesit alanı, h dolu duvar parçasının her iki
yanındaki
boşlukların yüksekliğinin en küçük olanıdır. Duvarın en kesiti dikdörtgen ise
k =1.0, duvarın uç elemanı varsa veya duvarın ucunda duvara dik
doğrultuda bir diş ya
da
payanda duvar varsa k =1.2
alınacaktır.
5.3.3.2 – Bir duvar ekseninin kayma
rijitliği, o eksendeki duvar parçalarının kayma
rijitliklerinin
toplamıdır. Duvar eksenlerinin kayma rijitliğinden gidilerek binanın
kayma
rijitlik merkezi hesaplanacaktır.
5.3.3.3 – Duvarlara gelen kesme
kuvveti, kat kesme kuvveti yanında kat burulma
momenti
de göz önüne alınarak binanın birbirine dik her iki ekseni doğrultusunda
hesaplanacaktır.
5.3.3.4 – Duvara gelen deprem
kuvveti duvar yatay en kesit alanına bölünerek duvarda
oluşan
kayma gerilmesi hesaplanacak ve Denk.(5.1)’den bulunacak duvar kayma
emniyet
gerilmesi τem ile karşılaştırılacaktır.
em o+ τ = τ
μσ (5.1)
89
Bu
denklemde τem = duvar kayma emniyet gerilmesi (MPa), τo = duvar
çatlama emniyet
gerilmesi
(MPa), μ =
sürtünme katsayısı (0.5 olarak alınabilir), σ ise 5.3.1 uyarınca
hesaplanmış
duvar düşey gerilmesidir (MPa). Duvarda kullanılan kargir birim cinsine
göre
duvar çatlama emniyet gerilmesi τo değeri Tablo 5.5’den alınacaktır.
TABLO 5.5 – DUVARLARIN ÇATLAMA EMNİYET GERİLMESİ (τo)
Duvarda Kullanılan Kargir Birim Cinsi ve
Harç Duvar Çatlama
Emniyet Gerilmesi τo (MPa )
Düşey
delikli blok tuğla (delik oranı %35’den az,
çimento
takviyeli kireç harcı ile) 0.25
Düşey
delikli blok tuğla (delik oranı %35’den fazla,
çimento
takviyeli kireç harcı ile 0.12
Dolu blok
tuğla veya harman tuğlası (çimento
takviyeli
kireç harcı ile) 0.15
Taş duvar
(çimento takviyeli kireç harcı ile) 0.10
Gazbeton
(tutkal ile) 0.15
Dolu
beton briket (çimento harcı ile) 0.20
5.3.4. Elastisite Modülü
Duvar
yapımında kullanılan kargir birimlerin Elastisite Modülü (Ed) Denk.(5.2) ile
hesaplanacaktır.
d d 200 E f = (5.2)
5.4. TAŞIYICI DUVARLAR
5.4.1. Taşıyıcı Duvar Malzemesi
5.4.1.1 – Taşıyıcı duvarda yığma
malzemesi olarak Türk Standartlarına uygun doğal taş,
dolu
tuğla, TS-2510 ve TS EN 771-1’de taşıyıcı duvar malzemesi olarak izin verilen
en
büyük
boşluk oranlarını aşmayan boşluk oranları olan tuğlalar ve blok tuğlalar,
gazbeton
yapı malzeme ve elemanları, kireç kumtaşı, dolu beton briket, kerpiç ya da
benzeri
kargir birimler kullanılabilir.
5.4.1.2 – Boşluklu beton briket,
hafif agregalı beton kargir birimler, TS-2510 ve TS–
705 (TS
EN 771-1)’de taşıyıcı duvar malzemesi olarak izin verilen en büyük boşluk
oranlarının
üzerinde boşluk oranları olan tuğlalar ve blok tuğlalar, TS–4377 (TS EN
771-1)’e
göre dolgu duvarları için üretilmiş diğer tuğlalar ve benzeri biçim verilmiş
bloklar
hiçbir zaman taşıyıcı duvar malzemesi olarak kullanılamaz.
5.4.1.3 – Doğal taş taşıyıcı
duvarlar, yığma binaların yalnızca bodrum ve zemin
katlarında
yapılabilir.
5.4.1.4 – Beton taşıyıcı duvarlar
yığma binaların yalnızca bodrum katlarında yapılabilir.
5.4.2. Duvar Malzemesi Dayanımları
5.4.2.1 – Duvar yapımında
kullanılan doğal ve yapay kargir birimlerin ve bunları
bağlayan
harçların dayanım ve diğer özellikleri aşağıdaki gibi olacaktır. Bu koşullar
kerpiç
için geçerli değildir. Kerpiç sadece kerpiç binalarda kullanılabilir.
90
5.4.2.2 – Taşıyıcı duvarlarda
kullanılacak doğal ve yapay kargir birimlerin en düşük
basınç dayanımı,
brüt basınç alanına göre, en az 5.0 MPa olacaktır. Bodrum katlarda
kullanılacak
doğal taşların basınç dayanımı en az 10.0 MPa olacaktır. Bodrum katlarda
beton
duvar yapılması durumunda, kullanılacak en düşük beton kalitesi C16 olacaktır.
5.4.2.3 – Taşıyıcı duvarlarda
çimento takviyeli kireç harcı (çimento/kireç/kum hacımsal
oranı =
1/2/9) ya da çimento harcı (çimento/kum hacımsal oranı = 1/4) kullanılacaktır.
5.4.2.4 – Duvarların basınç emniyet
gerilmesi (fem) 5.3.2’de
verilen yöntemlerden biri
kullanılarak
hesaplanacaktır.
5.4.2.5 – Duvarların kayma emniyet
gerilmesi Denk.(5.1)’e göre
hesaplanacaktır.
5.4.3. İzin Verilen En Küçük Taşıyıcı Duvar
Kalınlıkları
Taşıyıcı
duvarların, sıva kalınlığı sayılmaksızın, en küçük kalınlıkları yığma binanın
kat sayısına
bağlı olarak Tablo 5.6’da
verilmektedir. Bodrum kat yapılmamış ise zemin
kat ve
üstündeki katlar için Tablo 5.6’da
verilen en küçük duvar kalınlıkları geçerlidir.
5.2.3’e göre izin verilen ek çatı katında bir alttaki kat için verilen
duvar kalınlığı
geçerlidir.
TABLO 5.6 – TAŞIYICI DUVARLARIN EN KÜÇÜK KALINLIKLARI
Deprem
Bölgesi
İzin Verilen
Katlar
Doğal Taş
(mm)
Beton
(mm)
Tuğla ve
Gazbeton
Diğerleri
(mm)
1, 2, 3 ve 4 Bodrum
kat
Zemin kat
500
500
250
-
1
1
200
200
1, 2, 3 ve 4
Bodrum kat
Zemin kat
Birinci kat
500
500
-
250
-
-
1.5
1
1
300
200
200
2, 3 ve 4
Bodrum kat
Zemin kat
Birinci kat
İkinci kat
500
500
-
-
250
-
-
-
1.5
1.5
1
1
300
300
200
200
4
Bodrum kat
Zemin kat
Birinci kat
İkinci kat
Üçüncü kat
500
500
-
-
-
250
-
-
-
-
1.5
1.5
1.5
1
1
300
300
300
200
200
5.4.3.1 – Kerpiç duvarlı binalarda
taşıyıcı dış duvarlar en az 1.5 , taşıyıcı iç duvarlar en
az 1
kerpiç boyu kalınlığında olacaktır. Taşıyıcı duvarlarda kullanılacak kerpiç
boyutları,
mm olarak, 120×300×400 (ana) ve 120×190×400 (kuzu), ya da 120×250×300
(ana) ve
120×180×300 (kuzu) olacaktır.
5.4.4. Taşıyıcı Duvarlarda Toplam Uzunluk
Sınırı
Planda
birbirine dik doğrultuların her biri boyunca uzanan taşıyıcı duvarların,
pencere
ve kapı
boşlukları sayılmaksızın toplam uzunluğunun brüt kat alanına ( konsol döşeme
91
alanları
dışındaki alan) oranı (0.2 I) m/m2 ’den daha az olmayacaktır. (Şekil 5.1).
Burada I, Bölüm 2’de
tanımlanan Bina Önem Katsayısı’dır.
Şekil 5.1
5.4.5. Taşıyıcı Duvarların En Büyük
Desteklenmemiş Uzunluğu
5.4.5.1 – Herhangi bir taşıyıcı
duvarın planda kendisine dik olarak saplanan taşıyıcı
duvar
eksenleri arasında kalan desteklenmemiş uzunluğu birinci derece deprem
bölgesinde
en çok 5.5 m, diğer deprem bölgelerinde en çok 7.5 m olacaktır. Kerpiç
duvarlı
yığma binalarda desteklenmemiş duvar uzunluğu en fazla 4.5 m olacaktır.
5.4.5.2 – 5.4.5.1’de belirtilen en büyük desteklenmemiş duvar boyu koşulunun
sağlanamaması
durumunda bina köşelerinde ve söz konusu duvarda planda eksenden
eksene
aralıkları 4.0 m.’yi geçmeyen betonarme düşey hatıllar yapılacaktır. Ancak bu
tür düşey
hatıllarla desteklenen duvarların toplam uzunluğu 16.0 m’yi geçemez. (Şekil
5.2)
ℓd / A ≥ 0.2 I m/m2
ℓd : Taralı alan uzunluğu
(m)
A : Brüt kat alanı (m2)
I : Bina önem katsayısı (Bölüm 2)
Deprem
doğrultusu
92
Şekil 5.2
5.4.6. Taşıyıcı Duvar Boşlukları
Taşıyıcı
duvarlarda bırakılacak kapı ve pencere boşluklarında aşağıdaki kurallara
uyulacaktır.
(Şekil 5.3)
5.4.6.1 – Bina köşesine en yakın
pencere ya da kapı ile bina köşesi arasında bırakılacak
dolu
duvar parçasının plandaki uzunluğu birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde
1.50
m’den, üçüncü ve dördüncü derece deprem bölgelerinde 1.0 m’den az olamaz.
Kerpiç
duvarlı binalarda bütün deprem bölgelerinde bu miktar en az 1.0 m’dir.
5.4.6.2 – Bina köşeleri dışında pencere
ve kapı boşlukları arasında kalan dolu duvar
parçalarının
plandaki uzunluğu birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde 1.0 m’den ,
üçüncü ve
dördüncü derece deprem bölgelerinde 0.80 m’den az olamaz. Kerpiç duvarlı
binalarda
bütün deprem bölgelerinde bu miktar en az 1.0 m’dir.
5.4.6.3 – Pencere ve kapı
boşluklarının her iki kenarında 5.5.3’e göre betonarme düşey
hatıllar
yapılırsa 5.4.6.1 ve 5.4.6.2’de verilen en az dolu
duvar parçası uzunluğu
koşulları
%20 azaltılabilir. Kerpiç duvarlı binalarda pencere ve kapı boşluklarının her
iki
kenarına ikişer adet 0.10m×0.10m kesitinde ahşap dikmeler konulmuş ise iki boşluk
arasındaki
dolu duvar parçası 0.80 m olabilir. Bu ahşap dikmeler pencere alt ve üst
ahşap
hatıllarına bağlanacaktır.
5.4.6.4 – Bina köşeleri dışında,
birbirini dik olarak kesen duvarların arakesitine en
yakın
pencere yada kapı boşluğu ile duvarların arakesiti arasında bırakılacak dolu
duvar
parçasının
plandaki uzunluğu, tüm deprem bölgelerinde 0.50 m’den az olamaz.
Boşlukların
her iki kenarında 5.5.3’e göre
kat yüksekliğince betonarme düşey hatıl
varsa
dolu duvar parçası 0.50 m’den az olabilir.
5.4.6.5 – Her bir kapı ve pencere
boşluğunun plandaki uzunluğu 3.0 m’den daha büyük
olamaz.
Kerpiç duvarlı binalarda kapı boşlukları yatayda 1.0 m ’den, düşeyde 1.90
m’den;
pencere boşlukları yatayda 0.90 m’den, düşeyde 1.20 m’den daha büyük
olamaz.
Mesnetlenmemiş duvar
boyu : ℓ1, ℓ2 ve ℓ3
(Bkz. 5.4.5.1)
≤ 5.5 m (1. derece deprem bölgesi)
≤ 7.5 m (2,3 ve 4. derece deprem bölgesi)
≤ 4.0 m
Düşey Hatıl Düşey
Hatıl Düşey Hatıl
≤ 16.0 m
≤ 4.0 m
ℓ3 ℓ2 ℓ1
93
5.4.6.6 – Herhangi bir duvarın 5.4.5’de tanımlanmış
desteklenmemiş uzunluğu boyunca
kapı ve
pencere boşluklarının plandaki uzunluklarının toplamı desteklenmemiş duvar
uzunluğunun
%40’ından fazla olmayacaktır.
5.4.6.7 – Pencere ya da kapı
boşluklarının her iki kenarında 5.5.3’e göre kat
yüksekliğince
betonarme düşey hatıllar yapılırsa 5.4.6.5’te tanımlanan en büyük
boşluk
uzunluğu ve 5.4.6.6’da
tanımlanan en büyük boşluk oranı %20 artırılabilir. Bu
koşul
kerpiç duvarlı binalar için geçerli değildir.
Şekil 5.3
5.5. LENTOLAR VE HATILLAR
5.5.1. Lentolar
5.5.1.1 – Pencere ve kapı
lentolarının duvarlara oturan uçlarının her birinin uzunluğu
serbest
lento açıklığının %15’inden ve 200 mm’den az olmayacaktır.
5.5.1.2 – Lento en kesit boyutları
ile boyuna ve enine donatılar yatay hatıllar için
5.5.2.1’de verilen değerlerden az
olmayacaktır.
5.5.1.3 Kerpiç duvarlı binalarda
kapı üst ve pencere üst ve altlarına ahşap lento
yapılabilir.
Ahşap lentolar ikişer adet 100 mm×100 mm kesitinde ahşap kadronla
yapılacaktır.
Ahşap lentoların duvarlara oturan kısımlarının her birinin uzunluğu 200
mm’den az
olmayacaktır.
5.5.2. Yatay Hatıllar
5.5.2.1 – Merdiven sahanlıkları da
dahil olmak üzere her bir döşemenin taşıyıcı
duvarlara
oturduğu yerde betonarme döşeme ile birlikte (monolitik olarak) dökülmüş
aşağıdaki
koşulları sağlayan betonarme yatay hatıllar yapılacaktır.
(a) Yatay hatıllar taşıyıcı
duvar genişliğine eşit genişlikte ve en az 200 mm yükseklikte
olacaktır.
(b) Hatıllarda beton kalitesi
en az C16 olacak, içlerine taş duvarlarda en az üçü altta,üçü
üstte
6Ø10, diğer malzemeden taşıyıcı duvarlarda ise en az 4Ø10 boyuna donatı ile
≥ 1.5 m 1. ve 2. Deprem Bölgesi ≥ 1.0 m
≥ 1.0 m 3. ve 4. Deprem Bölgesi ≥ 0.8 m ≥ 0.5 m
ℓn (Mesnetlenmemiş duvar
boyu)
ℓb1 ve ℓb2 ≤ 3.0 m
(ℓb1 + ℓb2) ≤ 0.40 ℓn
ℓb2 ℓb1
94
birlikte
en çok 250 mm ara ile Ø8 ‘lik etriye konulacaktır. Boyuna donatılar köşelerde
ve
kesişme noktalarında sürekliliği sağlayacak biçimde bindirilecektir (Şekil 5.4).
5.5.2.2 – Moloz taş duvarlarda
döşeme ve merdiven sahanlıkları dışında düşeyde
eksenden
eksene aralıkları 1.5 m.’yi geçmeyen ve 5.5.2.1’deki kurallara uyan
betonarme
hatıl yapılacaktır.
5.5.2.3 – Kerpiç yığma duvarlarda
ahşap hatıl yapılabilir. Ahşap hatıl için, 100 mm×
100 mm
kesitindeki iki adet kadron, dış yüzleri duvar iç ve dış yüzeyleri ile
çakışacak
aralıkta
konulacaktır. Bu kadronlar boylamasına doğrultuda 500 mm’de bir 50 mm×
100 mm
kesitinde dikine kadronlarla çivili olarak birleştirilecek ve araları taş
kırıntıları
ile
doldurulacaktır.
Şekil 5.4
≤ 250 mm
≥ 40Ø
Ø8
≤ 250 mm
min Ø10
≥ 40Ø
≥ 40Ø
≤ 250 mm
Ø8
≤ 250 mm
min Ø10
95
5.5.3. Düşey Hatıllar
5.5.3.1 – Yığma binaların deprem
dayanımlarının artırılması için bina köşelerinde,
taşıyıcı
duvarların düşey ara kesitlerinde , kapı ve pencere boşluklarının her iki
yanında
kat
yüksekliğince uzanan betonarme düşey hatıllar yapılması uygundur.
5.5.3.2 – Düşey hatıllar, her iki
yandan gelen taşıyıcı duvarların örülmesinden sonra
duvarlara
paralel olarak konulacak kalıpların arasındaki bölümün donatılarak
betonlanması
ile yapılacaktır (Şekil 5.5).
5.5.3.3 – Bina köşelerinde ve
taşıyıcı duvarların ara kesitlerinde düşey hatılların en kesit
boyutları
kesişen duvarların kalınlıklarına eşit olacaktır. Pencere ve kapı boşluklarının
her iki
yanına yapılacak düşey hatıllarda ise hatılın duvara dik en kesit boyutu duvar
kalınlığından,
diğer en kesit boyutu ise 200 mm ’den az olmayacaktır.
5.5.3.4 – Düşey hatıllarda beton
kalitesi en az C16 olacak, içlerine taş duvarlarda her iki
duvar yüzüne
paralel olarak en az üç adet olmak üzere 6Ø12, diğer tür malzemelerden
taşıyıcı
duvarlarda ise en az 4Ø12 boyuna donatı ile birlikte en çok 200 mm ara ile Ø8
‘lik
etriye konulacaktır. Boyuna donatılar için temelde ve katlar arasında filiz
bırakılacaktır
(Şekil 5.5).
Şekil 5.5
5.6. DÖŞEMELER
5.6.1 – Yığma binaların kat
döşemeleri TS-500’deki kurallara göre tasarlanmış boyut ve
donatıları
olan betonarme plak ya da dişli döşemeler olacaktır.
≥ 200 mm
≥ 200 mm
≥ 200 mm
96
5.6.2 – Döşemeleri 5.6.1’e uymayan yığma binalar
bütün deprem bölgelerinde, varsa
bodrum
katı sayılmaksızın en çok iki katlı yapılacaktır Bu tür binalarda da
döşemelerin
oturduğu
yatay hatıllar 5.5.2’ye göre
yapılacaktır. Kerpiç duvarlı binalar ise bodrum katı
sayılmaksızın
en çok bir katlı yapılacaktır.
5.6.3 – Konsol şeklindeki
balkonlar, kornişler ve çatı saçakları yalnızca kat
döşemelerinin
uzantısı olarak yapılacak ve serbest konsol uzunluğu 1.5 m’den çok
olmayacaktır.
Konsol şeklindeki merdivenlerin konsol uzunluğu ise en çok 1.0 m
olacaktır.
Bu madde kerpiç duvarlı binalar için geçerli değildir.
5.7. ÇATILAR
5.7.1 – Yığma binaların çatıları,
betonarme teras çatı, ahşap ya da çelik oturtma çatı
olarak
yapılabilir.
5.7.2 – Ahşap çatı donanımının
döşeme ve taşıyıcı duvarların üstündeki yatay hatıllarla
bağlantıları
TS-2510 ‘da verilen kurallara göre yapılacaktır.
5.7.3 – En üst kattaki yatay
hatıla oturan çatı kalkan duvarının yüksekliği 2.0 m’den
büyük ise
düşey ve eğik hatıllar yapılacaktır (Şekil 5.6).
5.7.4 - Kerpiç yığma binaların çatıları,
dış duvarları en çok 500 mm aşacak biçimde
saçaklı
olarak ve olabildiğince hafif yapılacaktır. Birinci ve ikinci derece deprem
bölgelerinde
toprak dam yapılmayacaktır. Üçüncü ve dördüncü derece deprem
bölgelerinde
ise toprak damın toprak örtü kalınlığı 150 mm’den daha büyük olamaz.
Kerpiç
binaların çatıları ahşap makas, veya betonarme plak olarak yapılabilir.
Şekil 5.6
5.8. TAŞIYICI OLMAYAN DUVARLAR
5.8.1 – Taşıyıcı olmayan bölme
duvarlarının kalınlığı en az 100 mm olacaktır. Bu
duvarlar
her iki uçta taşıyıcı duvarlara düşey arakesit boyunca bağlanarak örülecektir.
Taşıyıcı
olmayan duvarların üstü ile tavan döşemesinin altı arasında en az 10 mm
boşluk
bırakılacak, ancak düzlemine dik deprem yüklerinin etkisi ile duvarın düzlemi
Betonarme Hatıl
97
dışına
devrilmemesi için gerekli önlemler alınacaktır. Bu madde kerpiç duvarlı binalar
için
geçerli değildir.
5.8.2 – Teraslarda yığma duvar
malzemesi ile yapılan korkulukların yüksekliği 600
mm’yi
geçmeyecektir. Bu tür korkulukların deprem yükleri altında devrilmesinin
önlenmesi
için gereken tedbirler alınmalıdır.
5.8.3 – Yığma duvar malzemesi ile
yapılan bahçe duvarlarının yüksekliği, kaldırım
düzeyinden
başlayarak en çok 1.0 m olacaktır.
98
BÖLÜM 6 – TEMEL ZEMİNİ VE TEMELLER İÇİN DEPREME
DAYANIKLI TASARIM KURALLARI
6.0. SİMGELER
Ao = Bölüm 2’de
tanımlanan Etkin Yer İvmesi Katsayısı
Ch = Toprak basıncının hesabında kullanılan yatay eşdeğer deprem
katsayısı
Cv = Toprak basıncının hesabında kullanılan düşey eşdeğer deprem
katsayısı
H = Üniform zeminin toplam yüksekliği veya tabakalı zemin durumunda
tabaka
kalınlıklarının
toplamı
h1 = Zeminin en üst tabakasının kalınlığı
I = Bölüm 2’de
tanımlanan Bina Önem Katsayısı
i = Aktif veya pasif basınç tarafındaki zemin yüzeyinin yatayla
yukarıya doğru
yaptığı
şev açısı
Kas = Statik aktif basınç katsayısı
Kad = Dinamik aktif basınç katsayısı
Kat = Toplam aktif basınç katsayısı
Kps = Statik pasif basınç katsayısı
Kpd = Dinamik pasif basınç katsayısı
Kpt = Toplam pasif basınç katsayısı
Pad = Zemin kütlesinden oluşan dinamik aktif basınç kuvvetinin
bileşkesi
Ppd = Zemin kütlesinden oluşan dinamik pasif basınç kuvvetinin
bileşkesi
pad (z) = Zemin
kütlesinden oluşan dinamik aktif basıncın derinliğe göre değişim
fonksiyonu
ppd (z) = Zemin
kütlesinden oluşan dinamik pasif basıncın derinliğe göre değişim
fonksiyonu
pv (z) = Düşey toprak basıncının derinliğe göre değişim fonksiyonu
Qad = Düzgün yayılı dış yükten oluşan dinamik aktif basınç kuvvetinin
bileşkesi
Qpd = Düzgün yayılı dış yükten oluşan dinamik pasif basınç kuvvetinin
bileşkesi
qad (z) =
Düzgün yayılı dış yükten oluşan dinamik aktif basıncın derinliğe göre değişim
fonksiyonu
qpd (z) =
Düzgün yayılı dış yükten oluşan dinamik pasif basıncın derinliğe göre değişim
fonksiyonu
qo = Düzgün yayılı dış yükün genliği
Rza = Zemin dayanma (istinat) duvarlarında kesit hesabına esas dinamik
iç
kuvvetlerin
elde edilmesi için kullanılan azaltma katsayısı
z = Zemin serbest yüzeyinden itibaren aşağıya doğru ölçülen derinlik
zcd = Aktif veya pasif basınç kuvvetinin bileşkesinin zemin üst yüzeyinden
itibaren
aşağıya
doğru ölçülen derinliği
α = Duvar-zemin arakesitinin
düşeyle aktif veya pasif basınç tarafına doğru
yaptığı
açı
δ = Zeminle duvar arasındaki
sürtünme açısı
ϕ = Zeminin içsel sürtünme
açısı
∅ = Donatı çapı
γ = Zeminin kuru birim hacım
ağırlığı
γb = Zeminin
su altındaki birim hacım ağırlığı
γs = Zeminin
suya doygun birim hacım ağırlığı
λ = Toplam aktif ve pasif
basınç katsayılarının hesabında eşdeğer deprem
katsayılarına
bağlı olarak hesaplanan açı
99
6.1. KAPSAM
Deprem
bölgelerinde yapılacak yeni binalar ile deprem performansı değerlendirilecek
veya
güçlendirilecek mevcut binalarda zemin koşullarının belirlenmesi; betonarme,
çelik, ve
yığma bina temellerinin ve zemin dayanma (istinat) yapılarının tasarımı, bu
konulardaki
yönetmelik ve standartlarla birlikte öncelikle bu bölümde verilen kural ve
koşullara
uyularak yapılacaktır.
6.2. ZEMİN KOŞULLARININ BELİRLENMESİ
6.2.1. Zemin Grupları ve Yerel Zemin
Sınıfları
6.2.1.1 – Bu Yönetmelikte yerel zemin
koşullarının tanımlanması için esas alınan zemin
grupları Tablo 6.1’de, yerel zemin sınıfları
ise Tablo 6.2’de
verilmiştir. Tablo 6.1’deki
zemin
parametrelerine ilişkin değerler, zemin gruplarının belirlenmesinde yol
göstermek
üzere verilen standart değerlerdir.
6.2.1.2 – Aşağıda belirtilen binalarda,
gerekli saha ve laboratuar deneylerine dayanan
zemin
araştırmalarının yapılması, ilgili raporların düzenlenmesi ve proje
dökümanlarına
eklenmesi
zorunludur. Raporlarda Tablo 6.1 ve Tablo 6.2’ye göre tanımlanan zemin
grupları
ve yerel zemin sınıfları açık olarak belirtilecektir.
(a) Birinci ve ikinci derece
deprem bölgelerinde toplam yüksekliği 60 m’den fazla olan
tüm
binalar,
(b) Bütün deprem bölgelerinde,
bina yüksekliğinden bağımsız olarak, Bölüm 2’de
Tablo 2.3 ile tanımlanan Bina Önem Katsayısı’nın I =1.5 ve I =1.4
olduğu binalar.
6.2.1.3 – Yukarıdaki 6.2.1.2’nin kapsamı dışında kalan
diğer binalar için ise, birinci ve
ikinci
derece deprem bölgelerinde, zemin gruplarının ve yerel zemin sınıflarının Tablo
6.1 ve Tablo 6.2’deki tanımlara göre belirlenmesini sağlayacak yerel bilgilerin ya
da
gözlem
sonuçlarının deprem hesap raporlarında belirtilmesi veya bu konuda
yayınlanmış
kaynaklara referans verilmesi zorunludur.
6.2.1.4 – Birinci ve ikinci derece
deprem bölgelerinde, Tablo 6.1’de (C)
ve (D)
gruplarına
giren zeminlerde, deprem yükleri altında kazıkların yatay yataklanma
parametreleri
ile yatay ve eksenel yük taşıma güçlerinin belirlenmesi, saha ve laboratuar
deneylerini
içeren zemin araştırmalarına göre yapılacaktır.
6.2.2. Sıvılaşma Potansiyelinin İrdelenmesi
Bütün
deprem bölgelerinde, yeraltı su seviyesinin zemin yüzeyinden itibaren 10 m
içinde
olduğu durumlarda, Tablo 6.1’de (D)
grubuna giren zeminlerde Sıvılaşma
Potansiyeli’nin bulunup bulunmadığının, saha ve laboratuar deneylerine
dayanan uygun
analiz
yöntemleri ile incelenmesi ve sonuçların belgelenmesi zorunludur.
100
TABLO 6.1 – ZEMİN GRUPLARI
Zemin
Grubu
Zemin Grubu
Tanımı
Stand.
Penetr.
(N/30)
Relatif
Sıkılık
(%)
Serbest
Basınç
Direnci
(kPa)
Kayma
Dalgası
Hızı
(m/s)
(A)
1. Masif volkanik kayaçlar
ve
ayrışmamış sağlam
metamorfik
kayaçlar, sert
çimentolu
tortul kayaçlar....
2. Çok sıkı kum,
çakıl.........
3. Sert kil ve siltli
kil..........
──
> 50
> 32
──
85─100
──
> 1000
──
> 400
> 1000
> 700
> 700
(B)
1. Tüf ve aglomera gibi
gevşek
volkanik kayaçlar,
süreksizlik
düzlemleri
bulunan
ayrışmış
çimentolu
tortul kayaçlar....
2. Sıkı kum,
çakıl...............
3. Çok katı kil ve siltli
kil...
──
30─50
16─32
──
65─85
──
500─1000
──
200─400
700─1000
400─700
300─700
(C)
1.Yumuşak süreksizlik
düzlemleri
bulunan çok
ayrışmış
metamorfik
kayaçlar
ve çimentolu
tortul
kayaçlar.............…..
2. Orta sıkı kum,
çakıl........
3. Katı kil ve siltli
kil..........
──
10─30
8─16
──
35─65
──
< 500
──
100─200
400─700
200─400
200─300
(D)
1.Yeraltı su seviyesinin
yüksek
olduğu yumuşak,
kalın
alüvyon tabakaları.....
2. Gevşek
kum...................
3. Yumuşak kil, siltli
kil.....
──
< 10
< 8
──
< 35
──
──
──
< 100
< 200
< 200
< 200
TABLO 6.2 – YEREL ZEMİN SINIFLARI
Yerel Zemin
Sınıfı
Tablo 6.1’e Göre Zemin Grubu ve
En Üst Zemin Tabakası Kalınlığı (h1)
Z1 (A)
grubu zeminler
h1 ≤ 15 m olan
(B) grubu zeminler
Z2 h1 > 15 m olan (B) grubu zeminler
h1 ≤ 15 m olan
(C) grubu zeminler
Z3 15 m
< h1 ≤ 50 m olan
(C) grubu zeminler
h1 ≤ 10 m olan
(D) grubu zeminler
Z4 h1 > 50 m olan (C) grubu zeminler
h1 > 10 m olan (D) grubu zeminler
101
TABLO 6.2’YE İLİŞKİN NOTLAR :
(a) Temel tabanı altındaki en üst zemin tabakası kalınlığının 3
metreden az olması
durumunda, bir alttaki tabaka, Tablo 6.2’de belirtilen en
üst zemin tabakası olarak
gözönüne alınabilir.
(b) Temel sisteminin düşey ya da düşeye göre eğimi 1/6’ya eşit veya
daha az eğik
kazıklardan oluşması durumunda, Tablo 6.2’de belirtilen en
üst zemin tabakası, en kısa
kazığın alt ucundaki tabaka olarak yorumlanabilir. Ancak bu
durumda Bölüm 2’ye
göre yapılacak deprem hesabında kazıkların, bina taşıyıcı
sisteminin elemanları olarak
üstyapı ile birlikte gözönüne alınması veya yatay ve düşey kazık
rijitliklerinin kazık
başlıklarının altında eşdeğer yaylarla idealleştirilmesi
zorunludur. Hesaplarda, grup
etkisi de dikkate alınarak kazıkların zemine yatay ve düşey
doğrultulardaki
yataklanmaları (kazık-zemin etkileşimi) ile birlikte, kazık
başlıklarının ve bağ
kirişlerinin rijitlik ve eylemsizlik özellikleri mutlaka gözönüne
alınacaktır.
(c) Yukarıdaki (b) paragrafında belirtilen koşulların uygulanmaması veya 6.3.3.1’e
göre üçüncü ve dördüncü derece deprem bölgelerinde kazık eğiminin
düşeye göre
1/6’dan daha fazla yapılması durumlarında, Tablo 6.2’de belirtilen en üst zemin
tabakası, kazık başlıklarının altındaki ilk tabaka olarak
alınacaktır.
6.3. TEMELLERE İLİŞKİN KURAL VE KOŞULLAR
6.3.1. Genel Kurallar
Bina
temelleri, deprem sırasında oturma veya farklı oturmalardan ötürü üstyapıda
hasara
neden olmayacak biçimde, oturdukları zeminin özellikleri gözönüne alınarak,
zemin
mekaniği ve temel inşaatı ilkelerine göre yapılacaktır. Bu bölümde temellerle
ilgili
olarak verilen kurallar; betonarme, çelik, ve yığma binaların temelleri için
geçerlidir.
6.3.2. Zemin Emniyet Gerilmeleri ve
Kazıkların Emniyetli Taşıma Yükleri
6.3.2.1 - Temel zemini olarak Tablo 6.1’de (A), (B) ve (C)
gruplarına giren zeminlerde,
statik
yüklere göre tanımlanan zemin emniyet gerilmesi ve kazıklı temellerde kazığın
yatay ve
eksenel yükler için emniyetli taşıma yükü, deprem durumunda en fazla %50
arttırılabilir.
6.3.2.2 - Temel zemini olarak Tablo 6.1’de (D) grubuna giren
zeminlerde, deprem
durumunda
zemin emniyet gerilmesi ve kazıkların emniyetli taşıma yükü arttırılamaz.
6.3.3. Kazıklı Temellere İlişkin Koşullar
6.3.3.1 – Birinci ve ikinci derece
deprem bölgelerinde, düşeye göre eğimleri 1/6’dan
daha
fazla olan eğik kazıklar kullanılmayacaktır.
6.3.3.2 – Kazıklı temeller, eksenel
yüklere ek olarak depremden oluşan yatay yüklere ve
etkilere
göre de hesaplanacaktır.
6.3.3.3 - Birinci ve ikinci derece
deprem bölgelerinde, kılıflı ya da kılıfsız yerinde
dökme
fore kazıklarda, 3 metreden az olmamak üzere, kazık başlığının altındaki kazık
boyunun
üstten 1/3’ünde boyuna donatı oranı 0.008’den az olamaz. Bu bölgeye
102
konulacak
spiral donatı çapı 8 mm’den az ve spiral adımı 200 mm’den fazla olmayacak,
ayrıca
üstten en az iki kazık çapı kadar yükseklikte spiral donatı adımı 100 mm’ye
indirilecektir.
6.3.3.4 - Betonarme prefabrike çakma
kazıklarda boyuna donatı oranı 0.01’den az
olamaz.
Birinci ve ikinci derece deprem bölgelerinde, kazık başlığının altındaki kazık
boyunun
üstten 1/3’ünde enine donatının çapı 8 mm’den az olmayacaktır. Bu bölgede,
etriye
aralığı veya spiral donatı adımı 200 mm’den fazla olmayacak, ayrıca üstten en
az
iki kazık
çapı (dikdörtgen kesitli kazıklarda en büyük boyutun iki katı) kadar
yükseklikte
etriye aralığı ya da spiral donatı adımı 100 mm’ye indirilecektir. Enine
donatı
koşulları, öngerilmeli prefabrike çakma kazıklarda da aynen uygulanacaktır.
6.3.4. Temel Bağ Kirişleri
6.3.4.1 – Betonarme ve çelik
binalarda tekil temelleri veya kazık başlıklarını her iki
doğrultuda,
sürekli temelleri ise kolon veya perde hizalarında birbirlerine bağlayan bağ
kirişleri
düzenlenecektir. Temel zemini Tablo 6.1’deki (A)
grubuna giren zeminlerde
bağ
kirişleri yapılmayabilir veya sayısı azaltılabilir.
6.3.4.2 – Bağ kirişleri, temel
kazısına uygun olarak, temel altından kolon tabanına kadar
olan
yükseklikteki herhangi bir seviyede yapılabilir.
6.3.4.3 – Binanın bulunduğu deprem
bölgesine ve Tablo 6.1’de
tanımlanan zemin
gruplarına
bağlı olarak, bağ kirişlerinin sağlaması gereken minimum koşullar Tablo
6.3’te verilmiştir.
TABLO 6.3 - BAĞ KİRİŞLERİNE İLİŞKİN MİNİMUM
KOŞULLAR
KOŞULUN TANIMI
Deprem
Bölgesi
Zemin
Grubu
(A)
Zemin
Grubu
(B)
Zemin
Grubu
(C)
Zemin
Grubu
(D)
1. Bağ kirişinin minimum
eksenel
kuvveti (*)
1, 2
3, 4
%6
%4
%8
%6
%10
%8
%12
%10
2. Minimum enkesit
boyutu
(mm) (**)
1, 2
3, 4
250
250
250
250
300
250
300
250
3. Minimum enkesit
alanı (mm2)
1, 2
3, 4
62500
62500
75000
62500
90000
75000
90000
75000
4. Minimum boyuna
donatı
1, 2
3, 4
4∅14
4∅14
4∅16
4∅14
4∅16
4∅16
4∅18
4∅16
(*) Bağ kirişinin bağlandığı kolon veya perdelerdeki en büyük eksenel
kuvvetin
yüzdesi olarak
(**) Minimum enkesit boyutu, bağ kirişinin serbest açıklığının 1/30’undan
az olamaz.
6.3.4.4 - Kesit hesabında bağ
kirişlerinin hem basınç, hem de çekme kuvvetlerine
çalışacağı
gözönünde tutulacaktır. Zemin ya da taban betonu tarafından sarılan bağ
kirişlerinin
basınca çalışması durumunda, burkulma etkisi gözönüne alınmayabilir.
Çekme
durumunda ise, çekme kuvvetinin sadece donatı tarafından taşındığı
varsayılacaktır.
Bağ kirişlerinin etriye çapı 8 mm’den az ve etriye aralığı 200 mm’den
fazla
olmayacaktır.
103
6.3.4.5 – Bağ kirişleri yerine
betonarme döşemeler de kullanılabilir. Bu durumda,
döşeme
kalınlığı 150 mm’den az olmayacaktır. Döşemenin ve içine konulan donatının,
Tablo 6.3’te bağ kirişleri için
verilen yatay yüklere eşit yükleri güvenli biçimde
aktarabildiği
hesapla gösterilecektir.
6.3.5. Yığma Binalarda Duvar Altı Temelleri
6.3.5.1 – Yığma bina temelleri,
taşıyıcı duvarların altında betonarme duvaraltı temel
olarak
yapılacaktır. Duvar altı temelinin derinliği; zemin özellikleri, yeraltı su
düzeyi ve
yerel don
derinliği gözönüne alınarak saptanacaktır. Bodrumsuz binalarda temellerin
üzerine
yapılacak taş veya beton duvarların üst kotu, kaldırım kotundan en az 0.50 m
yukarıda
olacaktır.
6.3.5.2 – Duvar altı temellerinin
beton kalitesi en az C16 olacaktır. Tablo 6.1’de
tanımlanan
zemin gruplarına göre, duvar altı temellerinin boyutlarına ve donatılarına
ilişkin
koşullar Tablo 6.4’te
verilmiştir.
6.3.5.3 - Tablo 6.1’de (A),
(B) veya (C) gruplarına giren zeminlerin bulunduğu eğimli
arazide
temeller basamaklı olarak yapılabilir. Basamaklı temellere ilişkin koşullar da
Tablo 6.4’te verilmiştir.
6.3.5.4 – Duvar altı temellerine
konulacak boyuna donatıların hem üstte ve hem altta
yatay
aralıkları 0.30 m’yi geçmeyecek; köşelerde, kesişme noktalarında ve basamaklı
temel
durumlarında sürekliliği sağlayacak biçimde bindirme yapılacaktır.
TABLO 6.4 – DUVAR ALTI TEMELLERİNE İLİŞKİN KOŞULLAR
KOŞULUN TANIMI
Zemin
Grubu
(A),(B)
Zemin
Grubu
(C)
Zemin
Grubu
(D)
Minimum
temel genişliği (mm)
Duvar
kalınlığına ek (iki yandan) pabuç genişliği(mm)
500
2×150
600
2×200
700
2×250
Minimum
temel yüksekliği (mm) 300 400 400
Altta ve
üstte minimum temel boyuna donatısı 3∅12 3∅14 4∅14
Temelde
minimum etriye ∅8/30 ∅8/30 ∅8/30
Minimum
basamak yatay aralığı (mm) 1000 1500 ─
Minimum
basamak bindirme uzunluğu (mm) 300 400 ─
Maksimum
basamak yüksekliği (mm) 300 300 ─
6.4. DEPREMDE TOPRAK BASINCI VE ZEMİN
DAYANMA (İSTİNAT)
YAPILARI
6.4.1. Toplam Aktif ve Pasif Basınç
Katsayıları
6.4.1.1 – Statik toprak basıncı ile
depremden oluşan ek dinamik toprak basıncının
toplamını
hesaplamak için kullanılacak Toplam Aktif Basınç
Katsayısı, Kat ve Toplam
Pasif Basınç Katsayısı, Kpt , emniyetli yönde kalmak üzere zeminin kohezyonu ihmal
edilerek,
Denk.(6.1) ile
verilmiştir.
104
2 2
v
at 2
(1 ) cos
( ) sin( ) sin( ) = 1+
cos( )
cos( ) cos cos cos( )
C i K
i
− ⎡ ⎤ ± ϕ− λ − α ϕ + δ ϕ − λ −
⎢ ⎥
δ + α + λ −
α λ α δ+α+λ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦
(6.1a)
2 2
v
pt 2
(1 ) cos
( ) sin( ) sin( ) = 1
cos( )
cos( ) cos cos cos( )
C i K
i
− ⎡ ⎤ ± ϕ− λ + α ϕ + δ ϕ − λ +
− ⎢ ⎥
δ − α + λ
− α λ α δ−α+λ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦
(6.1b)
6.4.1.2 – Denk.(6.1)’deki λ açısı Denk.(6.2) ile tanımlanmıştır.
(a) Kurudaki zeminlerde,
h
v
= arctan
(1 )
C
C
⎡ ⎤
λ ⎢ ⎥ ± ⎣ ⎦
(6.2a)
(b) Su seviyesinin altındaki
zeminlerde,
s h
b v
= arctan
(1 )
C
C
⎡ ⎤ γ
λ ⎢ ⎥ γ ± ⎣ ⎦
(6.2b)
6.4.1.3 – Zeminin su altında veya
suya doygun olması durumunda Denk.(6.1)’de δ
yerine δ/2 gözönüne alınacaktır.
6.4.1.4 – Denk.6.2’de yer alan yatay eşdeğer deprem katsayısı Ch Denk.(6.3) ile
tanımlanmıştır.
(a) Düşeyde serbest konsol
olarak çalışan zemin dayanma (istinat) yapılarında,
h o = 0.2 (I + 1) C A (6.3a)
(b) Yatay doğrultuda bina
döşemeleri veya ankrajlarla mesnetlenmiş zemin dayanma
(istinat)
yapı ve elemanlarında,
h o = 0.3 (I + 1) C A (6.3b)
6.4.1.5 – Denk.(6.1) ve Denk.(6.2)’de yer
alan düşey eşdeğer deprem katsayısı Cv,
Denk.(6.4) ile tanımlanmıştır. Ancak,
yatay doğrultuda bina döşemeleri ile
mesnetlenmiş
bodrum duvarlarında Cv = 0 alınacaktır.
h
v
2 =
3
C C (6.4)
Denk.(6.1)’de, Denk.(6.2) ile uyumlu olarak, yatay
toprak basıncı bakımından daha
elverişsiz
sonuç verecek şekilde, +Cv veya −Cv durumları gözönüne alınacaktır.
6.4.2. Dinamik Aktif ve Pasif Toprak
Basınçları
6.4.2.1 – Depremden oluşan dinamik
aktif basınç katsayısı Kad ve dinamik pasif basınç
katsayısı
Kpd , Denk.(6.5) ile belirlenir.
Kad = Kat − Kas (6.5a)
Kpd = Kpt − Kps (6.5b)
105
Denk.(6.5)’te yer alan statik aktif
basınç katsayısı Kas ve statik pasif basınç katsayısı
Kps, Denk.(6.1)’de λ = 0 ve Cv = 0 konularak elde edilebilir.
6.4.2.2 – Statik toprak basıncına
ek olarak deprem durumunda zemin kütlesinden ötürü
oluşan ek
dinamik aktif ve pasif toprak basıncının zemin yüksekliği boyunca değişimi
Denk.(6.6) ile tanımlanmıştır.
pad (z) = 3 Kad (1 − z / H) pv (z) (6.6a)
ppd (z) = 3 Kpd (1 − z / H) pv (z) (6.6b)
Zeminin
kuruda ve üniform olması özel durumunda, pv(z)= γ z alınarak Denk.(6.6)’nın
zemin
yüksekliği boyunca entegre edilmesi ile, statik basınca ek olarak depremden
oluşan
dinamik aktif toprak basıncının pozitif değerli bileşkesi Pad ve dinamik pasif
toprak
basıncının negatif değerli bileşkesi Ppd ile bu bileşkelerin zemin üst yüzeyinden
itibaren derinliğini
gösteren zcd , Denk.(6.7) ve Denk.(6.8) ile verildiği şekilde elde
edilir:
Pad = 0.5 γ Kad H2 (6.7a)
Ppd = 0.5 γ Kpd H2 (6.7b)
zcd = H / 2 (6.8)
Zeminin
su altında olması durumunda pv (z)’nin
hesabında γ yerine γb gözönüne
alınacak
ve suyun hidrodinamik basıncı ayrıca hesaplanmayacaktır. Zeminin suya
doygun
olması durumunda ise γ yerine γs kullanılacaktır.
6.4.2.3 – Statik toprak basıncına
ek olarak deprem durumunda düzgün yayılı dış yükten
oluşan
aktif ve pasif toprak basıncının zemin yüksekliği boyunca değişimi Denk.(6.9)
ile
tanımlanmıştır.
qad (z) = 2 qo Kad (1 − z / H) cos α / cos(α − i) (6.9a)
qpd (z) = 2 qo Kpd (1 − z / H) cos α / cos(α − i) (6.9b)
Zemin
özelliklerinin üniform olması özel durumunda, Denk.(6.9)’un zemin yüksekliği
boyunca entegre
edilmesi ile, statik basınca ek olarak, depremin katkısı ile oluşan aktif
(pozitif)
ve pasif (negatif) toprak basınçlarının bileşkeleri Qad ve Qpd ile bu bileşkelerin
zemin üst
yüzeyinden itibaren derinliğini gösteren zcd , Denk.(6.10) ve Denk.(6.11) ile
verildiği
şekilde elde edilir.
Qad = qo Kad H cos α / cos(α − i) (6.10a)
Qpd = qo Kpd H cos α / cos(α − i) (6.10b)
zcd = H / 3 (6.11)
6.4.3. Tabakalı Zemin Durumunda Dinamik
Toprak Basınçları
Yukarıda Denk.(6.6) ve Denk.(6.9) ile verilen bağıntılar, zeminin tabakalı olması
durumunda
da uygulanabilir. Bu durumda, her bir tabaka için o tabakaya ait Kad veya
Kpd katsayıları kullanılacak ve z derinliği daima serbest zemin yüzeyinden aşağıya
doğru
gözönüne alınacaktır. Her bir tabakaya ait ek dinamik aktif veya pasif basınç
kuvvetinin
bileşkesi ve tabaka içindeki derinliği, Denk.(6.6) ve Denk.(6.9)’un
ilgili
tabaka
boyunca entegre edilmesi ile bulunabilir.
106
6.4.4. Zemin Dayanma (İstinat) Yapılarına
İlişkin Koşullar
6.4.4.1 – Statik toprak basınçlarına
ek olarak Denk.(6.6) ve Denk.(6.9)’da verilen
dinamik
toprak basınçları ve yapının kendi kütlesine etkiyen eylemsizlik kuvvetleri de
gözönüne
alınarak yapılan hesapta, kaymaya karşı güvenlik katsayısı en az 1.0 ve
devrilmeye
karşı güvenlik katsayısı en az 1.2 olacaktır.
6.4.4.2 - Betonarme zemin dayanma
(istinat) duvarlarında ve betonarme veya çelik
palplanşlı
duvarlarda kesit hesabında esas alınacak iç kuvvetler, statik toprak
basıncından
oluşan iç kuvvetlere ek olarak, Denk.(6.6) ve Denk.(6.9)’da
verilen
dinamik
toprak basınçlarına göre hesaplanan iç kuvvetlerin Rza = 1.5 katsayısına
bölünmesi
ile elde edilecektir. Geçici çelik palplanşlı duvarlarda Rza = 2.5 alınabilir.
107
BÖLÜM 7 – MEVCUT BİNALARIN
DEĞERLENDİRİLMESİ VE
GÜÇLENDİRİLMESİ
7.0. SİMGELER
Bu bölümde
aşağıdaki simgelerin kullanıldığı boyutlu ifadelerde, kuvvetler Newton [N],
uzunluklar
milimetre [mm] ve gerilmeler MegaPascal [MPa] = [N/mm2] birimindedir.
Ac = Kolon veya perdenin brüt kesit alanı
(i)
1 a = (i)’inci itme adımı sonunda
elde edilen birinci moda ait modal ivme
b = Çelik sargıda yatay plakaların genişliği
bw = Kirişin gövde genişliği
d = Kirişin ve kolonun faydalı yüksekliği
(i)
1 d = (i)’inci itme adımı sonunda
elde edilen birinci moda ait modal yerdeğiştirme
(p)
1 d = Birinci moda ait modal
yerdeğiştirme istemi
(EI)e = Çatlamış kesite ait etkin eğilme rijitliği
(EI)o = Çatlamamış kesite ait eğilme rijitliği
fcm = 7.2’ye göre
tanımlanan mevcut beton dayanımı
fctm = 7.2’ye göre
tanımlanan mevcut betonun çekme dayanımı
fyw = Çelik sargıda çeliğin akma dayanımı
Hw = Temel üstünden veya zemin kat döşemesinden itibaren ölçülen
toplam perde
yüksekliği
h = Çalışan doğrultudaki kesit boyutu
hduvar = Dolgu duvarının yüksekliği
hji = i’inci katta j’inci kolon veya perdenin kat yüksekliği
hk = Kolon boyu
Lp = Plastik mafsal boyu
ℓduvar = Dolgu duvarının uzunluğu
ℓw = Perdenin veya bağ kirişli
perde parçasının plandaki uzunluğu
Mx1 = x deprem doğrultusunda doğrusal elastik davranış için tanımlanan
birinci
(hakim)
moda ait etkin kütle
ND = Deprem hesabında esas alınan toplam kütlelerle uyumlu düşey
yükler altında
kolon
veya perdede oluşan eksenel kuvvet
NK = 7.2’ ye göre
tanımlanan mevcut malzeme dayanımları ile hesaplanan moment
kapasitesine
karşı gelen eksenel kuvvet (Bkz. Bilgilendirme Eki 7A)
Ra = Deprem Yükü Azaltma Katsayısı
r = Etki/kapasite oranı
rs = Etki/kapasite oranının sınır değeri
s = Çelik sargıda yatay plakaların aralığı
Sdi1 = Birinci moda ait doğrusal olmayan spektral yerdeğiştirme
tj = Çelik sargıda yatay plakaların kalınlığı
(i)
xN1 u = Binanın
tepesinde (N’inci katında) x deprem doğrultusunda (i)’inci itme adımı
sonunda
elde edilen birinci moda ait yerdeğiştirme
(p)
xN1 u = Binanın tepesinde (N’inci
katında) x deprem doğrultusunda tepe yerdeğiştirme
istemi
Ve = Kolon, kiriş ve perdede esas alınan tasarım kesme kuvveti
Vj = Çelik sargı ile sağlanan ek kesme dayanımı
Vr = Kolon, kiriş veya perde kesitinin kesme dayanımı
(i)
x1 V = x
deprem doğrultusunda (i)’inci itme adımı sonunda elde edilen birinci moda
108
(hakim
moda) ait taban kesme kuvveti
εcg = Etriye içindeki bölgenin en dış lifindeki beton basınç birim
şekildeğiştirmesi
εcu = Kesitin en dış lifindeki beton basınç birim şekildeğiştirmesi
εs = Donatı çeliği birim şekildeğiştirmesi
φp = Plastik
eğrilik istemi
φt = Toplam
eğrilik istemi
φy = Eşdeğer
akma eğriliği
xN1 Φ = Binanın
tepesinde (N’inci katında) x deprem doğrultusunda birinci moda ait
mod şekli
genliği
x1 Γ = x
deprem doğrultusunda birinci moda ait katkı çarpanı
ηbi = i’inci katta tanımlanan Burulma Düzensizliği Katsayısı
λ =
Eşdeğer Deprem Yükü Azaltma Katsayısı
θp = Plastik dönme istemi
ρ =
Çekme donatısı oranı
ρb = Dengeli donatı oranı
ρs = Kesitte mevcut bulunan ve 3.2.8’e göre “özel deprem
etriyeleri ve çirozları”
olarak
düzenlenmiş enine donatının hacımsal oranı
ρsm = 3.3.4, 3.4.4 veya 3.6.5.2’ye göre kesitte bulunması
gereken enine donatının
hacımsal
oranı
′ ρ = Basınç donatısı oranı
wf = Lifli polimer şeritinin genişliği
109
7.1. KAPSAM
7.1.1 – Deprem bölgelerinde
bulunan mevcut ve güçlendirilecek tüm binaların ve bina
türü
yapıların deprem etkileri altındaki performanslarının değerlendirilmesinde
uygulanacak
hesap kuralları, güçlendirme kararlarında esas alınacak ilkeler ve
güçlendirilmesine
karar verilen binaların güçlendirme tasarımı ilkeleri bu bölümde
tanımlanmıştır.
7.1.2 – Bu kısımda verilen hesap
yöntemleri ve değerlendirme esasları çelik ve yığma
yapılar
için geçerli değildir. Ancak mevcut çelik ve yığma binaların bilgileri bu
bölüme
göre
toplanacaktır. Mevcut ve güçlendirilen çelik binaların hesabı ve değerlendirilmesi
Bölüm 2 ve Bölüm 4’de yeni yapılacak yapılar için tanımlanan esaslar çerçevesinde
yapılacaktır.
Mevcut ve güçlendirilen yığma binaların hesabı ve değerlendirilmesi ise
Bölüm 5’deki esaslar çerçevesinde
yapılacaktır.
7.1.3 – Mevcut prefabrike betonarme
binalar, yeni yapılar için Bölüm 2 ve Bölüm 3’de
verilen
kurallara göre değerlendirilebilir veya bu binaların performanslarının
belirlenmesinde
7.6 kullanılabilir.
Ancak birleşim bölgelerinin değerlendirilmesinde
3.12’deki kurallar geçerli
olacaktır.
7.1.4 – Bu bölümde verilen
kurallar, 2.12’de
belirtilen bina türünde olmayan yapılar
için
geçerli değildir. Ayrıca tarihi ve kültürel değeri olan tescilli yapıların ve
anıtların
değerlendirilmesi
ve güçlendirilmesi bu Yönetmelik kapsamı dışındadır.
7.1.5 – Binada hasara neden olan
bir deprem sonrasında hasarlı binanın deprem
performansı
bu bölümde verilen yöntemlerle belirlenemez.
7.1.6 – Binada hasara neden olan
bir deprem sonrasında hasarlı binanın güçlendirilmesi
ve daha
sonra güçlendirilmiş binanın deprem performansının belirlenmesi için bu
bölümde
verilen esaslar uygulanacaktır. Hasarlı binanın güçlendirilmesinde mevcut
elemanların
dayanım ve rijitliklerinin hangi ölçüde göz önüne alınacağına projeden
sorumlu
inşaat mühendisi karar verecektir.
7.2. BİNALARDAN BİLGİ TOPLANMASI
7.2.1. Binalardan Toplanacak Bilginin
Kapsamı
7.2.1.1 – Mevcut binaların taşıyıcı
sistem elemanlarının kapasitelerinin belirlenmesinde
ve deprem
dayanımlarının değerlendirilmesinde kullanılacak eleman detayları ve
boyutları,
taşıyıcı sistem geometrisine ve malzeme özelliklerine ilişkin bilgiler,
binaların
projelerinden ve raporlarından, binada yapılacak gözlem ve ölçümlerden,
binadan
alınacak malzeme örneklerine uygulanacak deneylerden elde edilecektir.
7.2.1.2 – Binalardan bilgi toplanması
kapsamında yapılacak işlemler, yapısal sistemin
tanımlanması,
bina geometrisinin, temel sisteminin ve zemin özelliklerinin saptanması,
varsa
mevcut hasarın ve evvelce yapılmış olan değişiklik ve/veya onarımların
belirlenmesi,
eleman boyutlarının ölçülmesi, malzeme özelliklerinin saptanması, sahada
derlenen
tüm bu bilgilerin binanın varsa projesine uygunluğunun kontrolüdür.
110
7.2.1.3 – Binalardan bilgi
toplanması kapsamında tanımlanan inceleme, veri toplama,
derleme,
değerlendirme, malzeme örneği alma ve deney yapma işlemleri inşaat
mühendislerinin
sorumluluğu altında yapılacaktır.
7.2.2. Bilgi Düzeyleri
Binaların
incelenmesinden elde edilecek mevcut durum bilgilerinin kapsamına göre, her
bina türü
için bilgi düzeyi ve buna bağlı olarak 7.2.16’da belirtilen bilgi düzeyi
katsayıları
tanımlanacaktır. Bilgi düzeyleri sırasıyla sınırlı, orta ve kapsamlı olarak
sınıflandırılacaktır.
Elde edilen bilgi düzeyleri taşıyıcı eleman kapasitelerinin
hesaplanmasında
kullanılacaktır.
7.2.2.1 – Sınırlı bilgi düzeyi’nde binanın taşıyıcı
sistem projeleri mevcut değildir.
Taşıyıcı
sistem özellikleri binada yapılacak ölçümlerle belirlenir. Sınırlı bilgi düzeyi
Tablo 7.7’de tanımlanan “Deprem Sonrası Hemen Kullanımı Gereken Binalar” ile
“İnsanların Uzun Süreli ve Yoğun Olarak Bulunduğu Binalar” için
uygulanamaz.
7.2.2.2 – Orta bilgi düzeyi’nde eğer binanın taşıyıcı sistem projeleri mevcut değilse,
sınırlı
bilgi düzeyine göre daha fazla ölçüm yapılır. Eğer mevcut ise sınırlı bilgi
düzeyinde
belirtilen ölçümler yapılarak proje bilgileri doğrulanır.
7.2.2.3 – Kapsamlı bilgi düzeyi’nde binanın taşıyıcı
sistem projeleri mevcuttur. Proje
bilgilerinin
doğrulanması amacıyla yeterli düzeyde ölçümler yapılır.
7.2.3. Mevcut Malzeme Dayanımı
Taşıyıcı
elemanların kapasitelerinin hesaplanmasında kullanılacak malzeme dayanımları
Yönetmeliğin
bu bölümünde mevcut malzeme
dayanımı olarak tanımlanır.
7.2.4. Betonarme Binalarda Sınırlı Bilgi
Düzeyi
7.2.4.1 – Bina Geometrisi: Saha çalışması ile binanın taşıyıcı sistem plan rölevesi
çıkarılacaktır.
Mimari projeler mevcut ise, röleve çalışmalarına yardımcı olarak
kullanılır.
Elde edilen bilgiler tüm betonarme elemanların ve dolgu duvarlarının her
kattaki
yerini, eksen açıklıklarını, yüksekliklerini ve boyutlarını içermelidir ve
binanın
hesap
modelinin oluşturulması için yeterli olmalıdır. Temel sistemi bina içinde veya
dışında
açılacak yeterli sayıda inceleme çukuru ile belirlenecektir. Binadaki kısa
kolonlar
ve benzeri olumsuzluklar kat planına ve kesitlere işlenecektir. Binanın komşu
binalarla
olan ilişkisi (ayrık, bitişik, derz var/yok) belirlenecektir.
7.2.4.2 – Eleman Detayları: Betonarme projeler veya uygulama çizimleri mevcut
değildir.
Betonarme elemanlardaki donatı miktarı ve detaylarının binanın yapıldığı
tarihteki
minimum donatı koşullarını sağladığı varsayılır. Bu varsayımın doğrulanması
veya
hangi oranda gerçekleştiğinin belirlenmesi için her katta en az birer adet
olmak
üzere
perde ve kolonların %10’unun ve kirişlerin %5’inin pas payları sıyrılarak
donatı
ve donatı
bindirme boyu tespiti yapılacaktır. Sıyırma işlemi kolonların ve kirişlerin
uzunluğunun
açıklık ortasındaki üçte birlik bölümde yapılmalı, ancak donatı bindirme
boyunun
tespiti amacıyla en az üç kolonda bindirme bölgelerinde yapılmalıdır. Sıyrılan
yüzeyler
daha sonra yüksek dayanımlı tamir harcı ile kapatılacaktır. Ayrıca pas payı
sıyrılmayan
elemanların %20’sinde enine ve boyuna donatı sayısı ve yerleşimi donatı
tespit
cihazları ile belirlenecektir. Donatı tespiti yapılan betonarme kolon ve
kirişlerde
111
bulunan
mevcut donatının minimum donatıya oranını ifade eden donatı gerçekleşme
katsayısı kolonlar ve kirişler için ayrı ayrı belirlenecektir. Bu katsayı
donatı tespiti
yapılmayan
diğer tüm elemanlara uygulanarak olası donatı miktarları belirlenecektir.
7.2.4.3 – Malzeme Özellikleri: Her katta kolonlardan
veya perdelerden TS-10465’de
belirtilen
koşullara uygun şekilde en az iki adet beton örneği (karot) alınarak deney
yapılacak
ve örneklerden elde edilen en düşük basınç dayanımı mevcut beton dayanımı
olarak
alınacaktır. Donatı sınıfı, yukarıdaki paragrafta açıklandığı şekilde sıyrılan
yüzeylerde
yapılan görsel inceleme ile tespit edilecek, bu sınıftaki çeliğin karakteristik
akma
dayanımı mevcut çelik
dayanımı olarak alınacaktır. Bu incelemede, donatısında
korozyon
gözlenen elemanlar planda işaretlenecek ve bu durum eleman kapasite
hesaplarında
dikkate alınacaktır.
7.2.5. Betonarme Binalarda Orta Bilgi
Düzeyi
7.2.5.1 – Bina Geometrisi: Binanın betonarme projeleri mevcut ise, binada yapılacak
ölçümlerle
mevcut geometrinin projesine uygunluğu kontrol edilir. Proje yoksa, saha
çalışması
ile binanın taşıyıcı sistem rölevesi çıkarılacaktır. Elde edilen bilgiler tüm
betonarme
elemanların ve dolgu duvarlarının her kattaki yerini, açıklıklarını,
yüksekliklerini
ve boyutlarını içermelidir. Bina geometrisi bilgileri, bina kütlesinin
hassas
biçimde tanımlanması için gerekli ayrıntıları içermelidir. Binadaki kısa
kolonlar
ve
benzeri olumsuzluklar kat planına ve kesitlere işlenecektir. Binanın komşu
binalarla
olan
ilişkisi (ayrık, bitişik, derz var/yok) belirlenecektir. Temel sistemi bina
içinde veya
dışında
açılacak yeterli sayıda inceleme çukuru ile belirlenecektir.
7.2.5.2 – Eleman Detayları: Betonarme projeler veya imalat çizimleri mevcut değil ise
7.2.4.2’deki koşullar geçerlidir,
ancak pas payları sıyrılarak donatı kontrolü yapılacak
perde,
kolon ve kirişlerin sayısı her katta en az ikişer adet olmak üzere o kattaki
toplam
kolon
sayısının %20’sinden ve kiriş sayısının %10’undan az olmayacaktır. Betonarme
projeler
veya imalat çizimleri mevcut ise donatı kontrolu için 7.2.4.2’de belirtilen
işlemler,
aynı miktardaki betonarme elemanda uygulanacaktır. Ayrıca pas payı
sıyrılmayan
elemanların %20’sinde enine ve boyuna donatı sayısı ve yerleşimi donatı
tespit
cihazları ile belirlenecektir. Proje ile uygulama arasında uyumsuzluk bulunması
halinde,
betonarme elemanlardaki mevcut donatının projede öngörülen donatıya oranını
ifade
eden donatı gerçekleşme
katsayısı kolonlar ve kirişler için ayrı ayrı belirlenecektir.
Eleman
kapasitelerinin belirlenmesinde kullanılan bu katsayı 1’den büyük olamaz. Bu
katsayı
donatı tespiti yapılmayan diğer tüm elemanlara uygulanarak olası donatı
miktarları
belirlenecektir.
7.2.5.3 – Malzeme Özellikleri: Her kattaki kolonlardan
veya perdelerden toplam üç
adetten
az olmamak üzere ve binada toplam 9 adetten az olmamak üzere, her 400
m2’den bir adet beton örneği (karot) TS-10465’de belirtilen
koşullara uygun şekilde
alınarak
deney yapılacaktır. Elemanların kapasitelerinin hesaplanmasında örneklerden
elde
edilen (ortalama-standart sapma) değerleri mevcut beton dayanımı olarak
alınacaktır.
Beton dayanımının binadaki dağılımı, karot deney sonuçları ile uyarlanmış
beton
çekici okumaları veya benzeri hasarsız inceleme araçları ile kontrol
edilebilir.
Donatı
sınıfı, yukarıdaki paragrafta açıklandığı şekilde sıyrılan yüzeylerde yapılan
görsel
inceleme ile tespit edilecek, bu sınıftaki çeliğin karakteristik dayanımı
eleman
kapasite
hesaplarında mevcut çelik
dayanımı olarak alınacaktır. Bu incelemede,
donatısında
korozyon gözlenen elemanlar planda işaretlenecek ve bu durum eleman
kapasite
hesaplarında dikkate alınacaktır.
112
7.2.6. Betonarme Binalarda Kapsamlı Bilgi
Düzeyi
7.2.6.1 – Bina Geometrisi: Binanın betonarme projeleri mevcuttur. Binada yapılacak
ölçümlerle
mevcut geometrinin projelere uygunluğu kontrol edilir. Projeler ölçümler ile
önemli
farklılıklar gösteriyor ise proje yok sayılacak ve bina orta bilgi düzeyine
uygun
olarak
incelenecektir. Binadaki kısa kolonlar ve benzeri olumsuzluklar kat planına ve
kesitlere
işlenecektir. Komşu binalarla ilişkisi (ayrık, bitişik, derz var/yok)
belirlenecektir.
Bina geometrisi bilgileri, bina kütlesinin hassas biçimde tanımlanması
için
gerekli ayrıntıları içermelidir. Temel sistemi bina içinde veya dışında
açılacak
yeterli
sayıda inceleme çukuru ile belirlenecektir.
7.2.6.2 – Eleman Detayları: Binanın betonarme detay projeleri mevcuttur. Donatının
projeye
uygunluğunun kontrolu için 7.2.5.2’de
belirtilen işlemler, aynı miktardaki
betonarme
elemanda uygulanacaktır. Ayrıca pas payı sıyrılmayan elemanların
%20’sinde
enine ve boyuna donatı sayısı ve yerleşimi donatı tespit cihazları ile
belirlenecektir.
Proje ile uygulama arasında uyumsuzluk bulunması halinde, betonarme
elemanlardaki
mevcut donatının projede öngörülen donatıya oranını ifade eden donatı
gerçekleşme katsayısı kolonlar ve kirişler için
ayrı ayrı belirlenecektir. Eleman
kapasitelerinin
belirlenmesinde kullanılan bu katsayı 1’den büyük olamaz. Bu katsayı
donatı
tespiti yapılmayan diğer tüm elemanlara uygulanarak olası donatı miktarları
belirlenecektir.
7.2.6.3 – Malzeme Özellikleri: Her kattaki kolonlardan
veya perdelerden toplam üç
adetten
az olmamak üzere ve binada toplam 9 adetten az olmamak üzere, her 200
m2’den bir adet beton örneği (karot) TS-10465’de belirtilen
koşullara uygun şekilde
alınarak
deney yapılacaktır. Elemanların kapasitelerinin hesaplanmasında, örneklerden
elde
edilen (ortalama-standart sapma) değerleri mevcut beton dayanımı olarak
alınacaktır.
Beton dayanımının binadaki dağılımı, karot deney sonuçları ile uyarlanmış
beton çekici
okumaları veya benzeri hasarsız inceleme araçları ile kontrol edilebilir.
Donatı
sınıfı, yukarıdaki paragrafta açıklandığı şekilde sıyrılan yüzeylerde yapılan
inceleme
ile tespit edilecek, her sınıftaki çelik için (S220, S420, vb.) birer adet
örnek
alınarak
deney yapılacak, çeliğin akma ve kopma dayanımları ve şekildeğiştirme
özellikleri
belirlenerek projeye uygunluğu saptanacaktır. Projesine uygun ise, eleman
kapasite
hesaplarında projede kullanılan çeliğin karakteristik akma dayanımı mevcut
çelik dayanımı olarak alınacaktır. Uygun değil ise, en az üç adet örnek daha
alınarak
deney
yapılacak, elde edilen en elverişsiz değer eleman kapasite hesaplarında mevcut
çelik dayanımı olarak alınacaktır. Bu incelemede, donatısında korozyon gözlenen
elemanlar
planda işaretlenecek ve bu durum eleman kapasite hesaplarında dikkate
alınacaktır.
7.2.7. Çelik Binalarda Sınırlı Bilgi Düzeyi
Çelik
binalarda sınırlı bilgi düzeyi geçerli değildir.
7.2.8. Çelik Binalarda Orta Bilgi Düzeyi
7.2.8.1 – Bina Geometrisi: 7.2.5.1’de
verilen koşullar aynen geçerlidir. Sadece
betonarme’nin yerini çelik alacaktır.
7.2.8.2 – Eleman Detayları: Çelik projeleri veya imalat çizimleri mevcut değil ise, her
kattaki
çelik veya diğer tür elemanların (kolon, kiriş, birleşim, çapraz, döşeme) tümünün
113
boyut
kontrolü yapılacak, kaynak özellikleri ve birleşim detayları ayrıntılı olarak
çıkartılacaktır.
Uygulama projeleri veya imalat çizimleri mevcut ise, yukarıda belirtilen
elemanların
%20’sinin hassas boyut kontrolu yapılacaktır.
7.2.8.3 – Malzeme Özellikleri: Çelik projeleri mevcut
değil ise, her çelik yapı elemanı
türünden
bir örnek kesilerek deney yapılacak, dayanım ve şekildeğiştirme özellikleri
belirlenecektir.
Aynı şekilde binadan bir kaynak örneği kesilerek çıkartılacak ve deney
yapılacaktır.
Çıkartılan örneklerin yerleri doldurularak onarılacaktır. Bulonlu birleşimler
için ise
bir civata örneği alınarak deney yapılacaktır. Elemanların kapasitelerinin
hesaplanmasında,
deneylerden elde edilen ortalama dayanımlar mevcut çelik dayanımı
olarak alınacaktır.
Çelik projeleri mevcut ise, projede öngörülen karakteristik
dayanımlar
mevcut çelik dayanımı olarak
alınacaktır.
7.2.9. Çelik Binalarda Kapsamlı Bilgi
Düzeyi
7.2.9.1 – Bina Geometrisi: 7.2.6.1’de
verilen koşullar aynen geçerlidir. Sadece
betonarme’nin yerini çelik alacaktır.
7.2.9.2 – Eleman Detayları: Binanın çelik detay projeleri mevcuttur. Projelerde
belirtilen
eleman boyutları ve birleşim detayları, binadaki her eleman ve birleşim
türünün
toplam sayısının en az %20’sinde kontrol edilerek doğrulanacaktır.
7.2.9.3 – Malzeme Özellikleri: Projede belirtilen çelik
sınıfı, en az bir çelik elemandan
örnek
kesilerek ve deney yapılarak kontrol edilecektir. Aynı şekilde projede bulunan
bir
kaynaklı
birleşimden örnek kesilerek çıkartılacak ve deney yapılarak dayanımının
projeye
uygunluğu kontrol edilecektir. Çıkartılan örneklerin yerleri doldurularak
onarılacaktır.
Bulonlu birleşimler için ise bir civata örneği alınarak deney yapılacaktır.
Eğer
proje ile uygunluk doğrulanırsa, eleman kapasitelerinin hesaplanmasında projede
öngörülen
karakteristik dayanımlar mevcut çelik
dayanımı olarak alınacaktır. Eğer proje
ile
uygunluk sağlanamazsa, en az üçer adet örnek ve kaynak örneği alınarak deney
yapılacak,
elde edilen en elverişsiz değerler eleman kapasite hesaplarında mevcut çelik
dayanımı olarak alınacaktır.
7.2.10. Prefabrike Betonarme Binalarda
Sınırlı Bilgi Düzeyi
Prefabrike
binalar için sınırlı bilgi düzeyi geçerli değildir.
7.2.11. Prefabrike Betonarme Binalarda Orta
Bilgi Düzeyi
Bina
geometrisi için 7.2.5.1’deki
koşullar geçerlidir. Sadece betonarme’nin
yerini
prefabrike betonarme alacaktır. Eleman detayları
için 7.2.8.2’deki
koşullar geçerlidir,
ancak bu
maddedeki çelik yerine prefabrike betonarme kullanılacaktır. Malzeme
özelliklerinin
tespitinde 7.2.5.3’deki
koşullar geçerli olmakla birlikte, beton için
alınacak
malzeme örneği sayısı her katta toplam üçten az olmamak ve tüm binada
toplam
9’dan az olmamak koşuluyla yarıya indirilecektir.
7.2.12. Prefabrike Betonarme Binalarda
Kapsamlı Bilgi Düzeyi
Bina geometrisi
için 7.2.6.1’de
verilen koşullar geçerlidir. Eleman detayları için
7.2.9.2’de verilen koşullar
geçerlidir. Sadece ilgili maddelerde çelik yerine prefabrike
betonarme kullanılacaktır. Beton basınç dayanımı için her 500 m2 alandan en az bir adet
114
örnek
(karot) alınarak deney yapılacaktır. Binadan alınan toplam karot sayısı en az 9
olacaktır.
Elemanların kapasite hesaplarında, deneylerden elde edilen ortalama beton
basınç
dayanımı ile projede belirtilen beton basınç dayanımından küçük olanı mevcut
beton dayanımı olarak alınacaktır. Elemanların kapasite hesabında kullanılacak
donatı
dayanımları,
projede belirtilen çelik sınıfının karakteristik dayanımları olacaktır.
7.2.13. Yığma Binalarda Sınırlı Bilgi
Düzeyi
7.2.13.1 – Bina Geometrisi: Mimari projeler mevcut ise, binada yapılacak görsel
inceleme
ile mevcut geometrinin projeye uygunluğu tespit edilecektir. Mimari proje
yoksa
binanın sistem rölevesi çıkarılacaktır. Elde edilen bilgiler yığma duvarların
her
kattaki
yerini, uzunluklarını, kalınlıklarını, boşluklarını ve kat yüksekliklerini
içermelidir.
Temel sistemi bina dışından açılacak bir inceleme çukuru ile gözlenecek ve
belirlenecektir.
7.2.13.2 – Detaylar: Çatının ve döşemenin türü, duvarlarla bağlantı şekilleri, hatıl
ve
lentoların
durumu görsel olarak tespit edilecektir.
7.2.13.3 – Malzeme Özellikleri: Duvar malzemelerinin
türü, duvar yüzeyinin bir
bölümünün
sıvası kaldırılarak gözle tespit edilecektir. Bina dayanımı hesaplarında,
Bölüm 5’de her duvar türü için
verilen duvar kesme dayanımları esas alınacaktır.
7.2.14. Yığma Binalarda Orta Bilgi Düzeyi
Sınırlı
bilgi düzeyine ek olarak duvar bağlantıları ve duvarların stabilitesi tahkik
edilecektir.
7.2.15. Yığma Binalarda Kapsamlı Bilgi
Düzeyi
Orta
bilgi düzeyine ek olarak duvar malzemesi özelliklerinin belirlenmesi için
binadan
en az 3
adet duvar parçası örneği alınacak ve Bölüm 5’e göre yapılacak hesaplarda bu
örneklerin
deneylerinden elde edilecek ortalama özellikler kullanılacaktır.
7.2.16. Bilgi Düzeyi Katsayıları
(a) İncelenen binalardan edinilen
bilgi düzeylerine göre, eleman kapasitelerine
uygulanacak
Bilgi Düzeyi Katsayıları Tablo 7.1’de verilmektedir.
(b) Malzeme dayanımları,
özellikle belirtilmedikçe ilgili tasarım yönetmeliklerinde
verilen
malzeme katsayıları ile bölünmeyecektir. Eleman kapasitelerinin hesabında
mevcut malzeme dayanımları kullanılacaktır.
TABLO 7.1 - BİNALAR İÇİN BİLGİ DÜZEYİ
KATSAYILARI
Bilgi Düzeyi Bilgi Düzeyi Katsayısı
Sınırlı
0.75
Orta 0.90
Kapsamlı
1.00
115
7.3. YAPI ELEMANLARINDA HASAR SINIRLARI VE
HASAR BÖLGELERİ
7.3.1. Kesit Hasar Sınırları
Sünek
elemanlar için kesit düzeyinde üç sınır durum tanımlanmıştır. Bunlar Minimum
Hasar Sınırı (MN), Güvenlik Sınırı (GV) ve Göçme Sınırı (GÇ)’dır. Minimum
hasar
sınırı
ilgili kesitte elastik ötesi davranışın başlangıcını, güvenlik sınırı kesitin
dayanımını
güvenli olarak sağlayabileceği elastik ötesi davranışın sınırını, göçme sınırı
ise
kesitin göçme öncesi davranışının sınırını tanımlamaktadır. Gevrek olarak hasar
gören
elemanlarda bu sınıflandırma geçerli değildir.
7.3.2. Kesit Hasar Bölgeleri
Kritik
kesitlerinin hasarı MN’ye ulaşmayan elemanlar Minimum Hasar Bölgesi’nde,
MN ile GV
arasında kalan elemanlar Belirgin Hasar
Bölgesi’nde, GV ve GÇ arasında
kalan
elemanlar İleri Hasar Bölgesi’nde,
GÇ’yi aşan elemanlar ise Göçme Bölgesi’nde
yer
alırlar (Şekil 7.1).
Şekil 7.1
7.3.3. Kesit ve Eleman Hasarlarının
Tanımlanması
7.5 veya 7.6’da tanımlanan yöntemlerle
hesaplanan iç kuvvetlerin ve/veya
şekildeğiştirmelerin,
7.3.1’deki
kesit hasar sınırlarına karşı gelmek üzere tanımlanan
sayısal
değerler ile karşılaştırılması sonucunda, kesitlerin hangi hasar bölgelerinde
olduğuna
karar verilecektir. Eleman hasarı, elemanın en fazla hasar gören kesitine göre
belirlenecektir.
7.4. DEPREM HESABINA İLİŞKİN GENEL İLKE VE
KURALLAR
7.4.1 – Yönetmeliğin bu bölümüne
göre deprem hesabının amacı, mevcut veya
güçlendirilmiş
binaların deprem performansını belirlemektir. Bu amaçla 7.5’de
tanımlanan
doğrusal elastik veya 7.6’da tanımlanan doğrusal elastik olmayan hesap
yöntemleri
kullanılabilir. Ancak, teorik olarak farklı yaklaşımları esas alan bu
yöntemlerle
yapılacak performans değerlendirmelerinin birebir aynı sonucu vermesi
beklenmemelidir.
Aşağıda tanımlanan genel ilke ve kurallar her iki türdeki yöntemler
için de
geçerlidir.
İç Kuvvet
Minimum
Hasar
Bölgesi
GV GÇ
Belirgin
Hasar
Bölgesi
İleri
Hasar
Bölgesi
Göçme
Bölgesi
MN
Şekildeğiştirme
116
7.4.2 – Deprem etkisinin
tanımında, 2.4’de
verilen elastik (azaltılmamış) ivme
spektrumu
kullanılacak, ancak farklı aşılma olasılıkları için bu spektrum üzerinde 7.8’e
göre
yapılan değişiklikler gözönüne alınacaktır. Deprem hesabında 2.4.2’de tanımlanan
Bina Önem
Katsayısı uygulanmayacaktır (I =1.0).
7.4.3 – Binaların deprem
performansı, yapıya etkiyen düşey yüklerin ve deprem
etkilerinin
birleşik etkileri altında değerlendirilecektir. Hareketli düşey yükler, 7.4.7’ye
göre
deprem hesabında gözönüne alınan kütleler ile uyumlu olacak şekilde
tanımlanacaktır.
7.4.4 – Deprem kuvvetleri binaya
her iki doğrultuda ve her iki yönde ayrı ayrı etki
ettirilecektir.
7.4.5 – Deprem hesabında
kullanılacak zemin parametreleri Bölüm 6’ya göre
belirlenecektir.
7.4.6 – Binanın taşıyıcı sistem
modeli, deprem etkileri ile düşey yüklerin ortak etkileri
altında
yapı elemanlarında oluşacak iç kuvvet, yerdeğiştirme ve şekildeğiştirmeleri
hesaplamak
için yeterli doğrulukta hazırlanacaktır.
7.4.7 – Deprem hesabında göz
önüne alınacak kat ağırlıkları 2.7.1.2’ye göre
hesaplanacak,
kat kütleleri kat ağırlıkları ile uyumlu olarak tanımlanacaktır.
7.4.8 – Döşemelerin yatay
düzlemde rijit diyafram olarak çalıştığı binalarda, her katta
iki yatay
yerdeğiştirme ile düşey eksen etrafında dönme serbestlik dereceleri gözönüne
alınacaktır.
Kat serbestlik dereceleri her katın kütle merkezinde tanımlanacak, ayrıca ek
dışmerkezlik
uygulanmayacaktır.
7.4.9 – Mevcut binaların taşıyıcı
sistemlerindeki belirsizlikler, binadan derlenen
verilerin
kapsamına göre 7.2’de
tanımlanan bilgi düzeyi
katsayıları aracılığı ile hesap
yöntemlerine
yansıtılacaktır.
7.4.10 – 3.3.8’e göre kısa kolon olarak tanımlanan kolonlar, taşıyıcı sistem
modelinde
gerçek
serbest boyları ile tanımlanacaktır.
7.4.11 – Bir veya iki eksenli
eğilme ve eksenel kuvvet etkisindeki betonarme kesitlerin
etkileşim
diyagramlarının tanımlanmasına ilişkin koşullar aşağıda verilmiştir:
(a) Analizde beton ve donatı
çeliğinin 7.2’de
tanımlanan bilgi düzeyine göre belirlenen
mevcut dayanımları esas alınacaktır.
(b) Betonun maksimum basınç
birim şekildeğiştirmesi 0.003, donatı çeliğinin
maksimum
birim şekildeğiştirmesi ise 0.01 alınabilir.
(c) Etkileşim diyagramları uygun
biçimde doğrusallaştırılarak çok doğrulu veya çok
düzlemli
diyagramlar olarak modellenebilir.
7.4.12 – Betonarme sistemlerin
eleman boyutlarının tanımında birleşim bölgeleri sonsuz
rijit uç
bölgeleri olarak gözönüne alınabilir.
117
7.4.13 – Eğilme etkisindeki
betonarme elemanlarda çatlamış kesite ait etkin eğilme
rijitlikleri (EI)e kullanılacaktır. Daha kesin bir hesap yapılmadıkça, etkin eğilme
rijitlikleri
için aşağıda verilen değerler kullanılacaktır:
(a) Kirişlerde: (EI)e = 0.40 (EI)o
(b) Kolon ve perdelerde, ND / (Ac fcm) ≤ 0.10
olması durumunda: (EI)e = 0.40 (EI)o
ND / (Ac fcm) ≥ 0.40
olması durumunda:. (EI)e = 0.80 (EI)o
Eksenel
basınç kuvveti ND’nin ara değerleri için doğrusal enterpolasyon yapılabilir. ND,
deprem
hesabında esas alınan toplam kütlelerle uyumlu yüklerin gözönüne alındığı ve
çatlamamış
kesitlere ait (EI)o eğilme rijitliklerinin kullanıldığı bir ön düşey yük hesabı
ile
belirlenecektir. Deprem hesabı için başlangıç durumunu oluşturan düşey yük
hesabı
ise,
yukarıda belirtildiği şekilde elde edilen etkin eğilme rijitliği (EI)e kullanılarak,
deprem
hesabında esas alınan kütlelerle uyumlu yüklere göre yeniden yapılacaktır.
Deprem
hesabında da aynı rijitlikler kullanılacaktır.
7.4.14 – Betonarme tablalı
kirişlerin pozitif ve negatif plastik momentlerinin hesabında
tabla
betonu ve içindeki donatı hesaba katılabilir.
7.4.15 – Betonarme elemanlarda
kenetlenme veya bindirme boyunun yetersiz olması
durumunda,
kesit kapasite momentinin hesabında ilgili donatının akma gerilmesi
kenetlenme
veya bindirme boyundaki eksikliği oranında azaltılabilir.
7.4.16 –Zemindeki
şekildeğiştirmelerin yapı davranışını etkileyebileceği durumlarda
zemin
özellikleri analiz modeline yansıtılacaktır.
7.4.17 – Bölüm 2’de modelleme ile ilgili olarak verilen diğer esaslar geçerlidir.
7.5. DEPREMDE BİNA PERFORMANSININ DOĞRUSAL
ELASTİK HESAP
YÖNTEMLERİ İLE BELİRLENMESİ
7.5.1. Hesap Yöntemleri
Binaların
deprem performanslarının belirlenmesi için kullanılacak doğrusal elastik
hesap
yöntemleri, 2.7 ve 2.8’de tanımlanmış olan hesap
yöntemleridir. Bu yöntemlerle
ilgili
olarak aşağıda belirtilen ek kurallar uygulanacaktır.
7.5.1.1 – Eşdeğer deprem yükü
yöntemi, bodrum üzerinde toplam yüksekliği 25 metreyi
ve toplam
kat sayısı 8’i aşmayan, ayrıca ek dışmerkezlik göz önüne alınmaksızın
hesaplanan
burulma düzensizliği katsayısı ηbi < 1.4 olan binalara
uygulanacaktır.
Toplam
eşdeğer deprem yükünün (taban kesme kuvveti) Denk.(2.4)’e göre hesabında
Ra=1 alınacak ve denklemin sağ tarafı λ katsayısı ile
çarpılacaktır. λ katsayısı
bodrum
hariç bir
ve iki katlı binalarda 1.0, diğerlerinde 0.85 alınacaktır.
7.5.1.2 – Mod Birleştirme Yöntemi
ile hesapta Denk.(2.13)’de Ra=1
alınacaktır.
Uygulanan
deprem doğrultusu ve yönü ile uyumlu eleman iç kuvvetlerinin ve
kapasitelerinin
hesabında, bu doğrultuda hakim olan modda elde edilen iç kuvvet
doğrultuları
esas alınacaktır.
118
7.5.2. Betonarme Binaların Yapı
Elemanlarında Hasar Düzeylerinin Belirlenmesi
7.5.2.1 – Doğrusal elastik hesap
yöntemleri ile betonarme sünek elemanların hasar
düzeylerinin
belirlenmesinde kiriş, kolon ve perde elemanlarının ve güçlendirilmiş
dolgu
duvarı kesitlerinin etki/kapasite
oranları (r) olarak
ifade edilen sayısal değerler
kullanılacaktır.
7.5.2.2 – Betonarme elemanlar,
kırılma türü eğilme ise “sünek”, kesme ise “gevrek”
olarak
sınıflanırlar.
(a) Kolon, kiriş ve perdelerin
sünek eleman olarak sayılabilmeleri için bu elemanların
kritik
kesitlerinde eğilme kapasitesi ile uyumlu olarak hesaplanan kesme kuvveti Ve’nin,
7.2’de tanımlanan bilgi düzeyi
ile uyumlu mevcut malzeme dayanımı
değerleri
kullanılarak
TS-500’e göre hesaplanan kesme kapasitesi Vr’yi aşmaması gereklidir.
Ve’nin hesabı kolonlar için 3.3.7’ye, kirişler için 3.4.5’e ve perdeler için 3.6.6’ya göre
yapılacak,
ancak Denk.(3.16)’da
βv=1 alınacaktır. Kolon, kiriş ve perdelerde Ve’nin
hesabında
pekleşmeli taşıma gücü momentleri yerine taşıma gücü momentleri
kullanılacaktır.
Düşey yükler ile birlikte Ra=1 alınarak depremden
hesaplanan toplam
kesme
kuvvetinin Ve’den küçük olması durumunda ise, Ve yerine bu kesme kuvveti
kullanılacaktır.
(b) Perdelerin sünek eleman
olarak sayılabilmesi için ayrıca Hw / ℓw > 2.0
koşulunu
sağlaması
gereklidir.
(c) Yukarıda (a) ve (b)’de verilen sünek eleman koşullarını sağlamayan betonarme
elemanlar,
gevrek olarak hasar gören elemanlar olarak
tanımlanacaktır.
7.5.2.3 – Sünek kiriş, kolon ve
perde kesitlerinin etki/kapasite oranı, deprem etkisi
altında Ra = 1 alınarak hesaplanan kesit momentinin kesit artık moment
kapasitesine
bölünmesi
ile elde edilir. Etki/kapasite oranının hesabında, uygulanan deprem
kuvvetinin
yönü dikkate alınacaktır.
(a) Kesit artık moment
kapasitesi, kesitin eğilme momenti kapasitesi ile düşey yükler
altında
kesitte hesaplanan moment etkisinin farkıdır. Kiriş mesnetlerinde düşey yükler
altında
hesaplanan moment etkisi, yeniden dağılım ilkesine göre en fazla %15 oranında
azaltılabilir.
(b) Kolon ve perde kesitlerinin
etki/kapasite oranları, Bilgilendirme Eki 7A’da
açıklandığı
üzere hesaplanabilir.
(c) Sarılma bölgesindeki enine
donatı koşulları bakımından 3.3.4’ü
sağlayan betonarme
kolonlar,
3.4.4’ü
sağlayan betonarme kirişler ve uç bölgelerinde 3.6.5.2’yi sağlayan
betonarme
perdeler “sargılanmış”,
sağlamayanlar ise “sargılanmamış” eleman
sayılır.
“Sargılanmış” sayılan elemanlarda sargı donatılarının 3.2.8’e göre “özel deprem
etriyeleri ve çirozları” olarak düzenlenmiş olması
ve donatı aralıklarının yukarıda
belirtilen
maddelerde tanımlanan koşullara uyması zorunludur.
7.5.2.4 – Güçlendirilmiş dolgu
duvarlarının etki/kapasite oranı, deprem etkisi altında
hesaplanan
kesme kuvvetinin kesme kuvveti dayanımına oranıdır. Köşegen çubuklar ile
modellenen
güçlendirilmiş dolgu duvarlarında oluşan kesme kuvvetleri, çubuğun
eksenel
kuvvetinin yatay bileşeni olarak gözönüne alınacaktır. Güçlendirilmiş dolgu
duvarlarının
kesme kuvveti dayanımının hesabı Bilgilendirme Eki 7F’de verilmiştir.
119
7.5.2.5 – Hesaplanan kiriş, kolon
ve perde kesitlerinin ve güçlendirilmiş dolgu
duvarlarının
etki/kapasite oranları (r), Tablo 7.2-7.5’de verilen sınır değerler
(rs) ile
karşılaştırılarak
elemanların hangi hasar bölgesinde olduğuna karar verilecektir.
Betonarme
binalardaki güçlendirilmiş dolgu duvarlarının hasar bölgelerinin
belirlenmesinde
ayrıca Tablo 7.5’de
verilen göreli kat ötelemesi oranı sınırları
gözönüne
alınacaktır. Göreli kat ötelemesi oranı, ilgili katta hesaplanan en büyük
göreli
kat
ötelemesinin kat yüksekliğine bölünmesi ile elde edilecektir. Tablo 7.2-7.5’deki ara
değerler
için doğrusal enterpolasyon uygulanacaktır.
TABLO 7.2 – BETONARME KİRİŞLER İÇİN HASAR
SINIRLARINI
TANIMLAYAN ETKİ/KAPASİTE ORANLARI (rs)
Sünek Kirişler Hasar Sınırı
b ρ
ρ ρ ′ − Sargılama e
w ctm
V
b d f
(1) MN GV GÇ
≤
0.0 Var ≤ 0.65 3 7
10
≤
0.0 Var ≥ 1.30 2.5
5 8
≥
0.5 Var ≤ 0.65 3 5
7
≥
0.5 Var ≥ 1.30 2.5
4 5
≤
0.0 Yok ≤ 0.65 2.5
4 6
≤
0.0 Yok ≥ 1.30 2 3
5
≥
0.5 Yok ≤ 0.65 2 3
5
≥
0.5 Yok ≥ 1.30 1.5
2.5 4
(1) V
e
kesme kuvveti depremin yönü ile uyumlu olarak 7.5.2.2 (a)’ya göre hesaplanacaktır.
TABLO 7.3 – BETONARME KOLONLAR İÇİN HASAR SINIRLARINI
TANIMLAYAN ETKİ/KAPASİTE ORANLARI (rs)
Sünek Kolonlar Hasar Sınırı
K
c cm
N
A f
(1) Sargılama e
w ctm
V
b d f
(2) MN GV GÇ
≤ 0.1 Var ≤ 0.65 3 6 8
≤ 0.1 Var ≥ 1.30 2.5 5 6
≥ 0.4 ve ≤ 0.7 Var ≤ 0.65 2 4 6
≥ 0.4 ve ≤ 0.7 Var ≥ 1.30 1.5 2.5 3.5
≤ 0.1 Yok ≤ 0.65 2 3.5 5
≤ 0.1 Yok ≥ 1.30 1.5 2.5 3.5
≥ 0.4 ve ≤ 0.7 Yok ≤ 0.65 1.5 2 3
≥ 0.4 ve ≤ 0.7 Yok ≥ 1.30 1 1.5 2
≥ 0.7 – – 1 1 1
(1) N
K
eksenel kuvveti Bilgilendirme Eki 7A’ya göre hesaplanabilir.
(2) V
e
kesme kuvveti depremin yönü ile uyumlu olarak 7.5.2.2 (a)’ya göre hesaplanacaktır.
120
TABLO 7.4 – BETONARME PERDELER İÇİN HASAR SINIRLARINI
TANIMLAYAN ETKİ/KAPASİTE ORANLARI (rs)
Sünek Perdeler Hasar Sınırı
Perde Uç Bölgesinde Sargılama MN GV GÇ
Var 3 6 8
Yok 2 4 6
TABLO 7.5 – GÜÇLENDİRİLMİŞ DOLGU DUVARLAR İÇİN HASAR
SINIRLARINI TANIMLAYAN ETKİ/KAPASİTE
ORANLARI (rs)
VE GÖRELİ KAT ÖTELEMESİ ORANLARI
Hasar Sınırı ℓduvar / hduvar oranı aralığı
0.5 - 2.0 MN GV GÇ
Etki/Kapasite Oranı (rs) 1 2 -
Göreli Kat Ötelemesi Oranı 0.0015
0.0035 -
7.5.2.6 – Betonarme kolon-kiriş
birleşimlerinde tüm sınır durumları için birleşime etki
eden ve Denk.(3.11)’den hesaplanacak kesme
kuvvetlerinin 3.5.2.2’de
verilen kesme
dayanımlarını
aşmaması gerekir. Ancak Denk.(3.11)’de Vkol yerine 3.3.7’ye göre
pekleşmeyi
gözönüne almadan hesaplanan Ve kullanılacak, Denk.(3.12) veya
Denk.(3.13)’deki dayanım hesabında ise
fcd yerine 7.2’de tanımlanan bilgi
düzeyine
göre
belirlenen mevcut beton
dayanımı kullanılacaktır. Birleşim kesme kuvvetinin
kesme
dayanımını aşması durumunda, kolon-kiriş birleşim bölgesi gevrek olarak hasar
gören eleman olarak tanımlanacaktır.
7.5.3. Göreli Kat Ötelemelerinin Kontrolü
Doğrusal
elastik yöntemlerle yapılan hesapta her bir deprem doğrultusunda, binanın
herhangi
bir katındaki kolon veya perdelerin göreli kat ötelemeleri, her bir hasar
sınırı
için Tablo 7.6’da verilen değeri
aşmayacaktır. Aksi durumda 7.5.2’de
yapılan hasar
değerlendirmeleri
gözönüne alınmayacaktır. Tablo 7.6’da
δji i’inci katta j’inci kolon
veya
perdenin alt ve üst uçları arasında yerdeğiştirme farkı olarak hesaplanan
göreli kat
ötelemesini,
hji ise
ilgili elemanın yüksekliğini göstermektedir.
TABLO 7.6 – GÖRELİ KAT ÖTELEMESİ SINIRLARI
Hasar Sınırı Göreli Kat
Ötelemesi Oranı MN GV GÇ
δji / hji 0.01 0.03 0.04
121
7.6. DEPREMDE BİNA PERFORMANSININ DOĞRUSAL
ELASTİK
OLMAYAN YÖNTEMLER İLE BELİRLENMESİ
7.6.1. Tanım
Deprem
etkisi altında mevcut binaların yapısal performanslarının belirlenmesi ve
güçlendirme
analizleri için kullanılacak doğrusal elastik olmayan hesap yöntemlerinin
amacı,
verilen bir deprem için sünek davranışa ilişkin plastik şekildeğiştirme
istemleri
ile
gevrek davranışa ilişkin iç kuvvet istemlerinin hesaplanmasıdır. Daha sonra bu
istem
büyüklükleri,
bu bölümde tanımlanmış bulunan şekildeğiştirme ve iç kuvvet kapasiteleri
ile
karşılaştırılarak, kesit ve bina düzeyinde yapısal performans değerlendirmesi
yapılacaktır.
7.6.2. Kapsam
Bu
Yönetmelik kapsamında yer alan doğrusal elastik olmayan analiz yöntemleri,
Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi, Artımsal Mod Birleştirme Yöntemi ve Zaman
Tanım Alanında Hesap Yöntemi’dir. İlk iki yöntem, bu
Yönetmelikte doğrusal olmayan
deprem
performansının belirlenmesi ve güçlendirme hesapları için temel alınan
Artımsal İtme Analizi’nde kullanılacak olan
yöntemlerdir.
7.6.3. Artımsal İtme Analizi ile Performans
Değerlendirmesinde İzlenecek Yol
Artımsal İtme Analizi kullanılarak yapılacak
doğrusal elastik olmayan performans
değerlendirmesinde
izlenecek adımlar aşağıda özetlenmiştir.
(a) 7.4’de tanımlanan genel ilke
ve kurallara ek olarak, taşıyıcı sistem elemanlarında
doğrusal
olmayan davranışın idealleştirilmesi ve analiz modelinin oluşturulması için
7.6.4’de tanımlanan kurallara
uyulacaktır.
(b) Artımsal itme analizinden
önce, kütlelerle uyumlu düşey yüklerin gözönüne alındığı
bir
doğrusal olmayan statik analiz yapılacaktır. Bu analizin sonuçları, artımsal
itme
analizinin
başlangıç koşulları olarak dikkate alınacaktır.
(c) Artımsal itme analizinin 7.6.5’de tanımlanan Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü
Yöntemi ile yapılması durumunda, koordinatları “modal yerdeğiştirme-modal ivme”
olarak
tanımlanan birinci (hakim) moda ait “modal kapasite diyagramı” elde edilecektir.
Bu
diyagram ile birlikte, 2.4’de
tanımlanan elastik davranış spektrumu ve farklı aşılma
olasılıkları
için bu spektrum üzerinde 7.8’de
yapılan değişiklikler gözönüne alınarak,
birinci
(hakim) moda ait modal yerdeğiştirme
istemi belirlenecektir. Son aşamada,
modal
yerdeğiştirme istemine karşı gelen yerdeğiştirme, plastik şekildeğiştirme
(plastik
dönmeler)
ve iç kuvvet istemleri hesaplanacaktır.
(d) Artımsal itme analizinin 7.6.6’da tanımlanan Artımsal Mod Birleştirme Yöntemi ile
yapılması
durumunda, gözönüne alınan bütün modlara ait “modal kapasite
diyagramları” ile birlikte modal yerdeğiştirme istemleri de elde edilecek,
bunlara bağlı
olarak
taşıyıcı sistemde meydana gelen yerdeğiştirme, plastik şekildeğiştirme (plastik
dönmeler)
ve iç kuvvet istemleri hesaplanacaktır.
(e) Plastikleşen (sünek)
kesitlerde hesaplanmış bulunan plastik dönme istemlerinden
plastik
eğrilik istemleri ve 7.6.8’e göre
toplam eğrilik istemleri elde edilecektir. Daha
sonra
bunlara bağlı olarak betonarme kesitlerde betonda ve donatı çeliğinde meydana
gelen
birim şekildeğiştirme istemleri hesaplanacaktır. Bu istem değerleri, kesit
122
düzeyinde
çeşitli hasar sınırları için 7.6.9’da
tanımlanan ilgili birim şekildeğiştirme
kapasiteleri
ile karşılaştırılarak kesit düzeyinde sünek davranışa ilişkin performans
değerlendirmesi
yapılacaktır. Ayrıca, güçlendirilen dolgu duvarlarında göreli kat
ötelemeleri
cinsinden hesaplanan şekildeğiştirme istemleri, 7.6.10’da tanımlanan
şekildeğiştirme
kapasiteleri ile karşılaştırılacaktır. Analiz sonucunda elde edilen kesme
kuvveti
istemleri ise, 7.6.11’de
tanımlanan kapasitelerle karşılaştırılarak kesit düzeyinde
gevrek
davranışa ilişkin performans değerlendirmesi yapılacaktır.
7.6.4. Doğrusal Elastik Olmayan Davranışın
İdealleştirilmesi
7.6.4.1 – Malzeme bakımından
doğrusal elastik olmayan davranışın idealleştirilmesi
için,
literatürde geçerliliği kanıtlanmış modeller kullanılabilir. Ancak, mühendislik
uygulamalarındaki
yaygınlığı ve pratikliği nedeni ile aşağıdaki kısımlarda doğrusal
elastik
olmayan analiz için yığılı plastik
davranış modeli esas alınmıştır. Basit eğilme
durumunda
plastik mafsal hipotezi’ne karşı
gelen bu modelde, çubuk eleman olarak
idealleştirilen
kiriş, kolon ve perde türü taşıyıcı sistem elemanlarındaki iç kuvvetlerin
plastik
kapasitelerine eriştiği sonlu uzunluktaki bölgeler boyunca, plastik
şekildeğiştirmelerin
düzgün yayılı biçimde oluştuğu varsayılmaktadır. Plastik mafsal
boyu olarak adlandırılan plastik şekildeğiştirme bölgesi’nin uzunluğu (Lp), çalışan
doğrultudaki
kesit boyutu (h)’nin
yarısına eşit alınacaktır (Lp = 0.5 h). Hw / ℓw ≤ 2.0 olan
perdelerde,
eğilme etkisi altında plastik şekildeğiştirmeler gözönüne alınmayacaktır.
7.6.4.2 – Sadece eksenel kuvvet
altında plastik şekildeğiştirme yapan elemanların
plastik
şekildeğiştirme bölgelerinin uzunluğu, ilgili elemanın serbest boyuna eşit
alınacaktır.
7.6.4.3 – Yığılı plastik
şekildeğiştirmeyi temsil eden plastik kesit’in,
teorik olarak
7.6.4.1’de tanımlanan plastik
şekildeğiştirme bölgesinin tam ortasına yerleştirilmesi
gerekir.
Ancak pratik uygulamalarda aşağıda belirtilen yaklaşık idealleştirmelere izin
verilebilir:
(a) Kolon ve kirişlerde plastik
kesitler, kolon-kiriş birleşim bölgesinin hemen dışına,
diğer
deyişle kolon veya kirişlerin net açıklıklarının uçlarına konulabilir. Ancak,
düşey
yüklerin
etkisinden ötürü kiriş açıklıklarında da plastik mafsalların oluşabileceği
gözönüne
alınmalıdır.
(b) Betonarme perdelerde,
plastik kesitlerin her katta perde kesiminin alt ucuna
konulmasına
izin verilebilir. U, T, L veya kutu kesitli perdeler, bütün kolları birlikte
çalışan
tek perde olarak idealleştirilmelidir. Binaların bodrum katlarında rijit çevre
perdelerinin
bulunması durumunda, bu perdelerden üst katlara doğru devam eden
perdelerin
plastik kesitleri bodrum üstünden başlamak üzere konulmalıdır.
7.6.4.4 – Bir veya iki eksenli
eğilme ve eksenel kuvvet etkisinde plastikleşen betonarme
kesitlerin
akma yüzeyleri olarak 7.4.11’de
tanımlanan koşullara göre belirlenen
etkileşim
diyagramları kullanılacaktır. Akma yüzeyleri, 7.4.11(c)’ye göre uygun
biçimde
doğrusallaştırılarak iki boyutlu davranış durumunda akma çizgileri, üç boyutlu
davranış
durumunda ise akma düzlemleri olarak
modellenebilir.
7.6.4.5 – İtme analizi modelinde
kullanılacak plastik kesitlerin iç kuvvet-plastik
şekildeğiştirme
bağıntıları ile ilgili olarak aşağıdaki paragraflar dikkate alınacaktır:
(a) İç kuvvet-plastik
şekildeğiştirme bağıntılarında pekleşme etkisi (plastik dönme
artışına
bağlı olarak plastik momentin artışı) yaklaşık olarak terk edilebilir (Şekil 7.2a).
123
Bu
durumda, bir veya iki eksenli eğilme ve eksenel kuvvet etkisindeki kesitlerde
plastikleşmeyi
izleyen itme adımlarında, iç kuvvetlerin akma yüzeyinin üzerinde
kalması
koşulu ile plastik şekildeğiştirme vektörünün akma yüzeyine yaklaşık olarak
dik
olması koşulu gözönüne alınacaktır.
(b) Pekleşme etkisinin gözönüne
alınması durumunda (Şekil 7.2b), bir
veya iki eksenli
eğilme ve
eksenel kuvvet etkisindeki kesitlerde plastikleşmeyi izleyen itme adımlarında
iç
kuvvetlerin ve plastik şekildeğiştirme vektörünün sağlaması gereken koşullar,
ilgili
literatürden
alınan uygun bir pekleşme modeline göre tanımlanacaktır.
Şekil 7.2
7.6.4.6 – 7.10.4’e göre güçlendirilen herhangi bir dolgu duvarı, Bilgilendirme Eki
7F’de tanımlandığı üzere
kendisini çevreleyen kolon ve kirişlerle birlikte iki ucu
mafsallı
köşegen eşdeğer basınç ve/veya çekme çubuğu olarak 7.6.4.2’ye göre
idealleştirilecektir.
İtme analizinde elasto-plastik (pekleşmesiz) bir eleman olarak
modellenecek
olan eşdeğer çubuğun başlangıçtaki doğrusal elastik davranışına ilişkin
eksenel
rijitliği ile eksenel akma dayanımı Bilgilendirme Eki 7F’e göre belirlenecektir.
Duvar
için tanımlanan kesme dayanımı, köşegen eşdeğer basınç çubuğunun eksenel
akma
dayanımının yatay bileşenidir. Gereği durumunda, köşegen eşdeğer çekme
çubuğunun
akma dayanımı Denk.(7F.6)’den
alınacaktır.
7.6.5. Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi
ile İtme Analizi
7.6.5.1 – Artımsal Eşdeğer Deprem Yükü Yöntemi’nin amacı, birinci (deprem
doğrultusunda
hakim) titreşim mod şekli ile orantılı olacak şekilde, deprem istem
sınırına
kadar monotonik olarak adım adım arttırılan eşdeğer deprem yüklerinin etkisi
altında doğrusal olmayan itme analizi’nin yapılmasıdır. Düşey
yük analizini izleyen
itme
analizinin her bir adımında taşıyıcı sistemde meydana gelen yerdeğiştirme,
plastik
şekildeğiştirme
ve iç kuvvet artımları ile bunlara ait birikimli (kümülatif) değerler ve
son
adımda deprem istemine karşı gelen maksimum değerler hesaplanacaktır.
7.6.5.2 – Artımsal Eşdeğer Deprem
Yükü Yöntemi’nin kullanılabilmesi için, binanın
kat
sayısının bodrum hariç 8’den fazla olmaması ve herhangi bir katta ek
dışmerkezlik
gözönüne
alınmaksızın doğrusal elastik davranışa göre hesaplanan burulma düzensizliği
katsayısının
ηbi < 1.4 koşulunu sağlaması gereklidir. Ayrıca gözönüne alınan
deprem
doğrultusunda,
doğrusal elastik davranış esas alınarak hesaplanan birinci (hakim)
titreşim
moduna ait etkin kütlenin toplam bina kütlesine (rijit perdelerle çevrelenen
bodrum
katlarının kütleleri hariç) oranının en az 0.70 olması zorunludur.
7.6.5.3 – Artımsal itme analizi
sırasında, eşdeğer deprem yükü dağılımının, taşıyıcı
sistemdeki
plastik kesit oluşumlarından bağımsız biçimde sabit kaldığı varsayımı
Mpa
M
θp
(a)
Mpb
M
θp
(b)
124
yapılabilir.
Bu durumda yük dağılımı, analizin başlangıç adımında doğrusal elastik
davranış
için hesaplanan birinci (deprem doğrultusundaki hakim) doğal titreşim mod
şekli
genliği ile ilgili kütlenin çarpımından elde edilen değerle orantılı olacak
şekilde
tanımlanacaktır.
Kat döşemeleri rijit diyafram olarak idealleştirilen binalarda, birinci
(hakim)
doğal titreşim mod şeklinin genlikleri olarak her katın kütle merkezindeki
birbirine
dik iki yatay öteleme ile kütle merkezinden geçen düşey eksen etrafındaki
dönme
gözönüne alınacaktır.
7.6.5.4 – 7.6.5.3’de tanımlanan sabit yük dağılımına göre yapılan itme analizi ile,
koordinatları
“tepe yerdeğiştirmesi
– taban kesme kuvveti” olan itme eğrisi elde
edilecektir.
Tepe yerdeğiştirmesi, binanın en üst katındaki kütle merkezinde, gözönüne
alınan x
deprem doğrultusunda her itme adımında hesaplanan yerdeğiştirmedir. Taban
kesme
kuvveti ise, her adımda eşdeğer deprem yüklerinin x deprem doğrultusundaki
toplamıdır.
İtme eğrisine uygulanan koordinat dönüşümü ile, koordinatları “modal
yerdeğiştirme – modal ivme” olan modal kapasite diyagramı aşağıdaki şekilde elde
edilebilir:
(a) (i)’inci itme adımında
birinci (deprem doğrultusunda hakim) moda ait modal ivme
(i)
1 a aşağıdaki
şekilde elde edilir:
(i)
(i) x1
1
x1
= V a
M
(7.1)
(b) (i)’inci itme adımında
birinci (deprem doğrultusunda hakim) moda ait modal yer
değiştirme
(i)
1 d ’nin
hesabı için ise, aşağıdaki bağıntıdan yararlanılabilir:
(i)
(i) xN1
1
xN1 x1
= u d
Φ Γ
(7.2)
Birinci
(deprem doğrultusunda hakim) moda ait modal katkı çarpanı x1 Γ , Bölüm 2’de
Denk.(2.15) ile verilen ve x deprem
doğrultusunda taşıyıcı sistemin başlangıç
adımındaki
doğrusal elastik davranışı için tanımlanan Lx1 ve M1’den yararlanılarak
aşağıdaki
şekilde elde edilir:
x1
x1
1
= L
M
Γ (7.3)
7.6.5.5 – 7.6.5.3’e alternatif olarak, artımsal itme analizi sırasında eşdeğer
deprem yükü
dağılımı,
her bir itme adımında öncekilere göre değişken olarak gözönüne alınabilir. Bu
durumda
yük dağılımı, her bir itme adımı öncesinde taşıyıcı sistemde oluşmuş bulunan
tüm
plastik kesitler gözönüne alınarak hesaplanan birinci (deprem doğrultusundaki
hakim)
titreşim mod şeklinin genliği ile ilgili kütlenin çarpımından elde edilen
değerle
orantılı
olarak tanımlanacaktır. Kat döşemeleri rijit diyafram olarak idealleştirilen
binalarda,
birinci (hakim) doğal titreşim mod şeklinin genlikleri 7.6.5.3’deki gibi
tanımlanacaktır.
7.6.5.6 – İtme analizi sonucunda 7.6.5.4’e göre elde edilen modal
kapasite diyagramı ile
birlikte,
2.4’de
tanımlanan elastik davranış spektrumu ve farklı aşılma olasılıkları için
bu
spektrum üzerinde 7.8’e göre
yapılan değişiklikler gözönüne alınarak, birinci
(hakim)
moda ait maksimum modal yerdeğiştirme, diğer deyişle modal yerdeğiştirme
istemi hesaplanacaktır. Tanım olarak modal yerdeğiştirme istemi, (p)
1 d , doğrusal
olmayan (nonlineer) spektral yerdeğiştirme di1 S ’e
eşittir:
125
(p)
1 di1 = d S (7.4)
Doğrusal
olmayan (nonlineer) spektral yerdeğiştirme di1 S ’in belirlenmesine ilişkin
işlemler Bilgilendirme Eki 7C’de
verilmiştir.
7.6.5.7 – Son itme adımı i = p için
Denk.(7.4)’e göre
belirlenen modal yerdeğiştirme
istemi (p)
1 d ’nin Denk.(7.2)’de yerine konulması ile, x
deprem doğrultusundaki tepe
yerdeğiştirmesi
istemi (p)
xN1 u elde
edilecektir:
(p) (p)
xN1 xN1 x1 1 = u d Φ Γ (7.5)
Buna
karşı gelen diğer tüm istem büyüklükleri (yerdeğiştirme, şekildeğiştirme ve iç
kuvvet
istemleri) mevcut itme analizi dosyasından elde edilecek veya tepe
yerdeğiştirmesi
istemine ulaşıncaya kadar yapılacak yeni bir itme analizi ile
hesaplanacaktır.
7.6.6. Artımsal Mod Birleştirme Yöntemi ile
İtme Analizi
Artımsal Mod Birleştirme Yöntemi’nin amacı, taşıyıcı
sistemin davranışını temsil eden
yeteri
sayıda doğal titreşim mod şekli ile orantılı olacak şekilde monotonik olarak
adım
adım
arttırılan ve birbirleri ile uygun biçimde ölçeklendirilen modal
yerdeğiştirmeler
veya
onlarla uyumlu modal deprem yükleri esas alınarak Mod Birleştirme Yöntemi’nin
artımsal
olarak uygulanmasıdır. Ardışık iki plastik kesit oluşumu arasındaki her bir
itme
adımında,
taşıyıcı sistemde “adım adım doğrusal
elastik” davranışın esas alındığı bu tür
bir itme
analizi yöntemi, Bilgilendirme Eki 7D’de
açıklanmıştır.
7.6.7. Zaman Tanım Alanında Doğrusal
Olmayan Hesap Yöntemi
7.6.7.1 – Zaman Tanım Alanında Doğrusal Olmayan Hesap Yöntemi’nin
amacı, taşıyıcı
sistemdeki
doğrusal olmayan davranış gözönüne alınarak sistemin hareket denkleminin
adım adım
entegre edilmesidir. Analiz sırasında her bir zaman artımında sistemde
meydana
gelen yerdeğiştirme, plastik şekildeğiştirme ve iç kuvvetler ile bu
büyüklüklerin
deprem istemine karşı gelen maksimum değerleri hesaplanır.
7.6.7.2 – Zaman tanım alanında
yapılacak analizde kullanılacak yapay, kaydedilmiş
veya benzeştirilmiş yer hareketleri 2.9.1 ve 2.9.2’ye göre belirlenecek ve
analizde 2.9.3
gözönüne
alınacaktır.
7.6.8. Birim Şekildeğiştirme İstemlerinin
Belirlenmesi
7.6.8.1 – 7.6.5 veya 7.6.6’ya göre
yapılan itme analizi veya zaman tanım alanında
7.6.7’ye göre yapılan hesap
sonucunda çıkış bilgisi olarak herhangi bir kesitte elde
edilen
θp plastik dönme istemine bağlı olarak plastik eğrilik istemi, aşağıdaki bağıntı ile
hesaplanacaktır:
p
p
p
=
L
θ
φ (7.6)
7.6.8.2 – Amaca uygun olarak
seçilen bir beton modeli ile pekleşmeyi de gözönüne alan
donatı
çeliği modeli kullanılarak, kesitteki eksenel kuvvet istemi altında yapılan
analizden
elde edilen iki doğrulu moment-eğrilik ilişkisi ile tanımlanan φy eşdeğer akma
126
eğriliği, Denk.(7.6) ile
tanımlanan φp plastik eğrilik istemine eklenerek, kesitteki φt
toplam eğrilik istemi elde edilecektir:
t y p = + φ φ
φ (7.7)
Betonarme
sistemlerde betonun basınç birim şekildeğiştirmesi istemi ile donatı
çeliğindeki
birim şekildeğiştirme istemi, Denk.(7.7) ile
tanımlanan toplam eğrilik
istemine
göre moment-eğrilik analizi ile hesaplanacaktır.
7.6.8.3 – Sargılı veya sargısız
beton ve donatı çeliği modelleri için, başkaca bir seçim
yapılmadığı
durumlarda, Bilgilendirme Eki 7B’den
yararlanılabilir.
7.6.9. Betonarme Elemanların Kesit Birim
Şekildeğiştirme Kapasiteleri
7.6.9.1 – Beton ve donatı çeliğinin
birim şekildeğiştirmeleri cinsinden 7.6.8’e göre elde
edilen
deprem istemleri, aşağıda tanımlanan birim şekildeğiştirme kapasiteleri ile
karşılaştırılarak,
kesit düzeyinde taşıyıcı sistem performansı belirlenecektir.
7.6.9.2 – Plastik
şekildeğiştirmelerin meydana geldiği betonarme sünek taşıyıcı sistem
elemanlarında,
çeşitli kesit hasar sınırlarına göre izin verilen şekildeğiştirme üst sınırları
(kapasiteleri)
aşağıda tanımlanmıştır:
(a) Kesit Minimum Hasar Sınırı (MN) için kesitin en dış
lifindeki beton basınç birim
şekildeğiştirmesi
ile donatı çeliği birim şekildeğiştirmesi üst sınırları:
cu MN s MN (ε ) = 0.0035 ; (ε ) = 0.010 (7.8)
(b) Kesit Güvenlik Sınırı (GV) için etriye içindeki
bölgenin en dış lifindeki beton basınç
birim
şekildeğiştirmesi ile donatı çeliği birim şekildeğiştirmesi üst sınırları:
cg GV s sm s GV (ε ) = 0.0035 + 0.01 (ρ ρ ) 0.0135 ; (ε ) =
0.040 / ≤ (7.9)
(c) Kesit Göçme Sınırı (GÇ) için etriye içindeki
bölgenin en dış lifindeki beton basınç
birim
şekildeğiştirmesi ile donatı çeliği birim şekildeğiştirmesi üst sınırları:
cg GC s sm s GC (ε ) = 0.004 + 0.014 (ρ ρ ) 0.018 ; (ε ) =
0.060 / ≤ (7.10)
Gözönüne
alınan enine donatıların 3.2.8’e göre “özel deprem etriyeleri ve çirozları”
olarak
düzenlenmiş olması zorunludur.
7.6.10. Güçlendirilen Dolgu Duvarlarının
Şekildeğiştirme Kapasiteleri
7.10.4 ve Bilgilendirme Eki 7F’e göre güçlendirilen dolgu
duvarlarının, kendilerini
çevreleyen
kolon ve kirişlerle birlikte 7.6.4.6’ya göre
modellenerek yapılan itme analizi
sonucunda
elde edilen göreli kat ötelemeleri için izin verilen sınır değerler
(kapasiteler)
Tablo 7.5’in ikinci satırında tanımlanmıştır.
7.6.11. Betonarme Taşıyıcı Sistem
Elemanlarının Kesme Kuvveti Kapasiteleri
7.6.11.1 – Kolon-kiriş birleşim
bölgeleri dışında tüm betonarme taşıyıcı sistem
elemanlarının
gevrek kırılma kontrollerinde kullanılacak kesme kuvveti dayanımları
TS-500’e
göre belirlenecektir. Kesme kuvveti dayanımı hesabında, 7.2’de belirlenen
bilgi
düzeylerine göre tanımlanan mevcut dayanım değerleri
kullanılacaktır. Kesme
kuvveti
dayanımının kesme kuvveti isteminden daha küçük olduğu elemanlar, gevrek
olarak hasar gören elemanlar olarak tanımlanacaktır.
127
7.6.11.2 – Betonarme kolon-kiriş
birleşimleri için Denk.(3.11)’den
hesaplanacak kesme
kuvveti
isteminin 3.5.2.2’de
verilen kesme dayanımını aşmaması gerekir. Ancak
Denk.(3.11)’de Vkol yerine doğrusal olmayan analizde ilgili kolon için hesaplanan
kesme
kuvveti istemi kullanılacak, Denk.(3.12) veya Denk.(3.13)’deki dayanım
hesabında ise fcd yerine 7.2’______de tan